Свежие обсуждения
Консультации

Название мигающего светодиода?

1 2

chav1961: Будет меняться не только цвет, но и яркость.

Верно. Если речь идёт о табло для отображения информации - это минус. Если это просто украшение типа "небо в алмазах", то такое мерцание даже плюс.

 

Мда...

При параллельном соединении меня смущает то, что :
chav1961: Скорость изменения цветов у диодов наверняка будет разная, соответственно, разным будет и падение напряжения.

При чём, не просто разным, а катастрофически разным! Напомню - от 3В до 7В. По этому, "chav1961: Будет меняться не только цвет, но и яркость." вплоть до полного погасания!
Например, в связке из 2-х параллельных диодов - если один будет в режиме "3В", а другой "7В", то последний, просто, не будет светить совсем.
При параллельном включении сотни светодиодов, наверняка, подобные комбинации будут повторяться часто, в результате половина светидиодов будет всё время потухшей.

chav1961: Разумнее, наверное, все диоды последовательно с резисторами запараллелить (хотя это менее экономично) и питать их от стабилизатора напряжения (с запасом - вольт на 20..25, чтобы минимизировать изменения яркости).

То же склоняюсь к этому варианту и именно с этим значением напряжения питания.
При меньшем напряжении, действительно, будет довольно большой разброс тока (при 13В питания через резистор 470Ом - от 13мА до 22мА).

Уменьшать напряжение и сопротивление - увеличивать разброс токов и, соответственно, яркость от режима к режиму. Не радует даже улучшение КПД в этом случае...

При повышении сопротивления резистора и напряжения питания приближаемся к режиму источника тока, но КПД падает ниже плинтуса...
При питании 23В и резисторе 1КОм получатся токи, примерно, от 16мА до 20мА с ещё приемлемыми потерями - от 0,256Вт до 0,4Вт. Из-за мигания среднее значение 0,33Вт. Что позволит выбрать резисторы на 0,5-1Вт.
КПД по прежнему низкий - при средней мощности на светодиодах 10Вт (при 100шт.), потребуется мощность блока питания не меньше 40Вт! КПД - ниже 25%...

Но и лепить стабилизаторы на каждый светодиод, как то, лень... Да и затратно.

Подумалось - может, вместо ограничительных резисторов поставить лампочки накаливания?
В режиме светодиода "3В", падение напряжения на лампе повышенное, и сопротивление её спирали увеличивается. В режиме светодиода "7В", падение напряжения на лампе мало и её сопротивление падает.
Наверно, подобрав определённую лампу и напряжение питания, вполне вероятно получить более-менее стабильный ток светодиода. Это позволит запитать схему более низким напряжением и уменьшить потребляемую мощность.
В то же время сохраняется простота - балластное сопротивление последовательно со светодиодом, и дешевизна - лампа накаливания хоть и дороже резистора, но дешевле источника тока.
Или нет?..

Такой, вот, расклад получается...
Приходится выбирать между дешёвым и правильным.

 

А может терморезисторы поставить?

 

Есть еще садо-мазо-вариант: один мощный ВЧ-генератор МГц на 10..20, и на каждый светодиодиод - SMD балластный конденсатор пиков на 200 + пара SMD диодов + SMD конденсатор фильтра (пиков на 1000). Если сумеете насмерть заэкранировать девайс, может быть, и получится

 

Сергей К, терморезисторы слишком инерционны.
Да и зависимость тока от температуры окружающего воздуха ни к чему.

 

DWD, посмотрите http://electronix.ru/forum/index.php?s=d450a7b84336e74a2c021eed5d2d5161&show...; "Как устроен мигающий светодиод?" Там есть и ссылка на статью Рюмика, из которой следует, что про "типовую схему включения" даташиты умалчивают (сам не смотрел, незачем )
Неоднократно видел в магазинах мигающие СД, подключенные к сетевому адаптеру по нескольку штук разнотипных впараллель без всяких резисторов. По идее эти резисторы должны быть внутри СД...

 

DWD: ... половина светидиодов будет всё время потухшей.

Теоретически.
DWD, вы признанный теоретик. Предугаданый вами случай, наверняка, будет иметь место... долю секунды! Можно даже рассчитать вероятность события, при котором все диоды одновременно будут погашены. Смысл?
Не переусердствуйте, вкладывая деньги для получения мизерного результата.

 

NPI: По идее эти резисторы должны быть внутри СД...

Спасибо за ссылку, просмотрел всё.
Похоже, задача упрощается.
Действительно, если мигающие светодиоды содержат в себе генератор и ограничительный резистор, то они должны работать как лампочки, подключаясь параллельно и прямо к источнику питания.

Правда, Рюмик пишет, что есть варианты без встроенного резистора. Вполне логично предположить, что без резистора напряжение питания светодиода низкое и в минимуме представляет собой сумму напряжения на кристалле светодиода и управляющем ключе, который, являясь КМОП структурой, имеет довольно высокое внутреннее сопротивление. В результате, диапазон питающих напряжений 3,5-5В.
А со встроенным резистором - до 9В.

Помнится, в каком-то журнале (кажется, "Радиолюбитель") была статейка, расказывающая как подключать светодиоды АЛ307 прямо к выходам элементов микросхем 176-й и 561-й логики. Приводились ВАХ при разных напряжениях питания.
Получалось, что при определённых значениях напряжения питания, можно было получить требуемый ток светодиода.

Сейчас вычитал, что встроенный генератор может работать при микротоках, когда светодиод не горит. Действительно, при запитке от тестера с напряжением на щупах 2,7В светодиод моргает, но цвет один - красный, хотя сам светодиод полноцветный. Что объясняется более низким напряжением перехода красного светодиода.

То есть, получается, что если взять напряжение питания светодиода, исходя из соображения: Uconst = Uсветодиода + Uключа, то их все можно ставить параллельно как лампочки накаливания. Единственное отличие - источник питания должен быть хорошо стабилизированным, так как падение на светодиоде само по себе постоянно, а сопротивление ключа встроенного генератора не очень большое.

Напряжение питания конкретного типа светодиода, наверно, можно определить, подав на него начальное напряжение 3,6В (максимальное для синего цвета), и постепенно увеличивая, контролировать потребляемый ток. Напряжение, полученное при нужном токе, скажем, 20мА считать искомым значением.
Тогда проблем нет вообще - все светодиоды включаем параллельно, а БП со стабильным напряжением не сложен.

Светодиоды уже привезли, попробую...

 

DWD: : ... половина светидиодов будет всё время потухшей.
Mastak: Теоретически.

Да. Практически получается, что подключая 2-3 светодиода параллельно, я не могу увидеть изменения яркости.

 

Собрали конструкцию...
Для чего и как - думаю, не интересно, а вот о подключении светодиодов расскажу.

Светодиоды двух типов - 5мм синие мигающие (89 штук) и 10мм полноцветные мигающие (88 штук).

Каждый светодиод включен последовательно с лампой накаливания, а все эти цепочки уже включены параллельно.

Лампочки взяты из убитой гирлянды - длинный такой пластиковый шланг (~100м), диаметром 12мм. Бывают разных цветов и им, обычно, украшают ёлки, фасады зданий или просто развешивают на деревьях...
В каждом метре шланга расположено 30 малогабаритных лампочек, включенных последовательно. Лампочки диаметром 3мм и длиной 7мм с проволочными выводами 2-3см.
Обычно, в шланге обрываются провода, раздающие питание на лампочки, по этому перегоревший кусок вырезается (с кратностью 1м), и оставшиеся куски можно соединить и запитать.
Лампочки вытаскиваются довольно легко, сразу по несколько штук.
Правда, больше 5 штук за раз не получалось, клинило или лампы оказывались вплавленными в пластик...

Получается, что лампы накаливания, взятые в качестве балластного резистора для светодиодов, расчитаны на напряжение 220В/30шт=7,3В.
Реальное напряжение, видимо, больше. Я пробовал их запитывать от напряжения 13,5В. Ток лампы был 93мА.
Сопротивление холодной лампы 11Ом, а прогретой: 13,5В/93мА=145Ом. Похоже, что лампы на 12В...

Напряжение питания светодиодов выбрал 4В. Сведодиоды могут работать и от 2,5-3В, но при этом явно видно уменьшение яркости и частоты появления жёлтого цвета. Преобладает красный и синий. Некоторых цветов (комбинированных) нет совсем.
При напряжении 5В и более яркость увеличивается не очень сильно, хотя и заметно, а цвета переливаются уже как у радуги и часто виден белый цвет. Но ток меняется в пределах 60...100мА.
При напряжении питания 4В ток светодиода меняется в пределах 15...28мА, с сохранением цветовой гаммы.
На лампочке, при этом, напряжение меняется в пределах 0,3...1В. Получается, что балластное сопротивление меняется в пределах 0,3...1В/15...28мА=20...36Ом. Не очень соответствует, но лучше, чем с простым резистором.

Чем понравилась лампочка в качестве балласта, так это экономичностью.
Если использовать обычный резистор, то для сохранения этих же токов, потребуется значительно увеличивать напряжение питания:
при напряжении 13В и сопротивлении 470Ом получаются токи 13...22мА, а при напряжении 23В и сопротивлении 1КОм - 16...20мА.
Получается, что светодиод потребляет 13...22мА*3...7В=66...91мВт, а от блока питания берётся мощность 13В*13...22мА=169...286мВт или 23В*16...20мА=368...460мВт.
В лучшем случае, средний КПД не превышает 35%.

С лампочкой, при почти тех же значениях тока (15...28мА), напряжение питания получилось снизить до 4В. В результате, потребляемая мощность уменьшилась до 60...112мВт. Светодиод потребляет 3...3,7В*15...28мА=56...84мВт. Средний КПД получается 80%.

Это для одного светодиода. Представьте, какие цифры получатся при двух сотнях светодиодов!..
Для полноцветных: 169...286мВт*88шт=14,8...25,2Вт. В среднем: 20Вт.
В то время, как с лампочками, потребляемая мощность будет: 60...112мВт*88шт=5,3...9,9Вт. В среднем: 7,6Вт.
Реально получается меньше: 4В*1А=4Вт, что меньше в 7,6Вт/4Вт=1,9 раза. Видимо, из-за неравномерности распределения потребляемой мощности от цвета свечения. К тому же, есть, всё таки, моменты, хотя и короткие, когда полноцветный светодиод не горит.

Синие светодиоды, запитываемые через такую же лампочку, при питании 4В и токе 15мА, потребляют 4*15мА/2=30мВт. Все вместе: 88шт*30мВт=2,6Вт.
При этом на лампе напряжение равно 0,32В. Отсюда сопротивление лампы равно 0,32В/15мА=21Ом.

Выбранная лампочка не очень подходит из-за малого тока светодиодов. И не смотря на маломощность имеет большую инерционность.
При среднем, установившемся значении 30мА, при переключении возникает бросок тока в 2 раза больше - 60мА, полной длительностью 5мс. Спад от 60мА до 30мА - по экспоненте.

При запитке черезе одну лампу двух светодиодов (параллельно), броска тока уже нет.
Пробовал подключать через одну лампу 8 светодиодов - то же хорошо. Ни каких бросков, ток меняется в меньших пределах - 20...30мА, по сравнению с одним светодиодом (15...28мА).

При этом на самой лампе напряжение меняется в пределах 0,8...1,7В и она слегка подсвечивает. С одним светодиодом, спираль лампы иногда краснеет.

В принципе, через эту лампу лучше запитывать 2 параллельных светодиода и больше. Но не больше 10 штук. Иначе, будет падать КПД из-за увеличения падения напряжения на лампе.

Кстати, с балластом в виде лампы получилась не плохая защита от переполюсовки. В светодиоде есть защитный диод, и при запитке светодиода наоборот, на нём падает напряжение 0,98В. Остальное: 4В-0,98В=3В на лампочке. Лампа загорается. При этом ток увеличивается всего до 40мА.

 
1 2