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Collegamento e alimentazione molti led 5mm

Caldaie, climatizzatori, isolamento termico, impianti di illuminazione e di insonorizzazione

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[1] Collegamento e alimentazione molti led 5mm

Messaggioda Foto Utentepermar » 5 ott 2013, 22:14

ciao a tutti, alcuni anni fa comprai 1100 led ultraluminosi da 5mm poi rimasero nel cassetto perche nei negozi di elettronica dove mi recai nessuno sapeva come aiutarmi e quali resistenze vendermi... l'unica cosa ottenuta sono una busta di resistenze da 2.2kohm e 820ohm pagate a caro prezzo che comunque non ho mai usato perché il venditore mi disse: "collegali e prova finche i led si accendono puoi usarle" ma ovviamente un discorso del genere non potevo applicarlo a 1100 led!!! ci giocai un pochino e basta; adesso che uso di più internet spero di poter trovare aiuto qui.

il materiale che ho a disposizione sono:
500 led blu, 5mm, 3,2-3,8v (credo 20ma ma non ce scritto sulla confezione)
100 led bianchi 5mm, 3,2-3,8v (credo 20ma ma non ce scritto sulla confezione)
500 led rossi 5mm (credo 1,8-2.2, 20ma ma non ce scritto nulla sulla confezione)

ho a casa questi due alimentatori per led stabilizzati e con protezioni da cortocircuito:
24w 1A
12w 2A
posso comprarne altri o di diverso tipo se necessario

come li collego? come gli accendo? tenendo conto che vorrei utilizzarli al meglio ottenendo una buona resa, ma allo stesso tempo senza accorciarne la vita. e tenendo presente che dovro tenerli accesi continuamente circa 20 ore al giorno. Per dimostrare che non sono pigro e che ci sto veramente perdendo la testa per cercare di capire come fare, vi riassumo il lavoro fatto sin ora e gli intoppi trovati!

ho cercato molto online, ma trovo info contrastanti e non riesco a capire come regolarmi, vorrei creare uno schema per poter accendere contemporaneamente più led possibili insieme collegandoli ad un solo alimentatore... o a pochi alimentatori, sicuramente vorrei accendere i diversi colori con alimentatori differenti.

Ho letto che con alimentatore a 12v posso mettere in serie 4 led blu o bianchi senza bisogno di resistenza, mentre da un'altra parte ho letto di mettere al max serie di 3 led e una resistenza da 150ohm. ho anche provato a calcolare la resistenza secondo un simultatore sarebbe dovuta essere da 100ohm....
quindi il primo dubbio. effettivamente l'unico modo per accenderli è un led + resistenza o al max 3 led + resisitenza? la resistenza da quanto dovrebbe essere per i led blu/bianchi?

seguendo questi primi calcoli ho ipotizzato di collegare in parallelo 24 serie di 4 led bianchi (o 3 led e una resistenza) e accenderli collegandoli al'alimentatore da 12v 2a, (ogni serie mi consumava 80mA per un tot di 1920 mA) ottenendo un consumo di 24w i conti torano? è possibile questo collegamento? è conveniente?

allo stesso modo per i led rossi collegherei 16 serie da 6 led ciascuna (o quanti led e che resisitenza?) ad un altro alimentatore da 12v 2A

in questo modo se i calcoli sono giusti otterrei gruppi di circa 100 led accendibili rispettivamente con un alimentatore solo.
ma avendone 1100 mi servirebbero troppi alimentatori, quindi come sarebbe meglio colegarli? e quale alimentatore consigliate?

se possibile, eviterei alimentatori troppo potenti con necessità di raffreddamento con ventoline.. non mi fido delle ventoline e prima o poi iniziano a fare rumore :)

infine per rendere i collegamenti più veloci e la costruzione della lampada finale più semplice e pulita ho pensato (non urlatemi) di creare un "circuito" utilizzando un nastro adesivo di rame su cui saldare i vari componenti.

Grazie della pazienza!
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Foto Utentepermar
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[2] Re: Collegamento e alimentazione molti led 5mm

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 5 ott 2013, 23:53

La formula da usare per il calcolo della resistenza da mettere in serie è:
R(Ohm)=\frac{Valim(V)-nled\cdot Vled(V)}{Iled(A)}
dove Valim è la tensione di alimentazione (12 o 24 V)
nled il numero di LED in serie
Vled la tensione nominale media dei LED (es. 3.5V, media fra 3.2 e 3.8)
Iled la corrente nominale dei LED (es. 0.02A)
La scelta di R deve poi essere verificata calcolando
le correnti con i 2 valori estremi di tensione
del LED utilizzato.

Aggiungo alcuni commenti a quanto hai scritto
permar ha scritto:24w 1A
12w 2A

Sono V (non W)

permar ha scritto:ogni serie mi consumava 80mA

No La corrente dei LED in serie rimane quella di ciascun LED (20mA)

permar ha scritto:utilizzando un nastro adesivo di rame su cui saldare i vari componenti.

Se metti i LED in serie, non vedo come possa usare un solo nastro.

permar ha scritto:ma avendone 1100 mi servirebbero troppi alimentatori

Mettendo più LED in serie riduci l'assorbimento.

Per concludere, consiglierei di selezionare i LED in modo da
ridurre la variazione della tensione (eventualmente compensando gli estremi)
Per es con l'alimentatore da 24 V 1A, mettedo in serie 6 LED
da 3,5V + resistenza da 150 Ohm, puoi alimentare fino a 300 LED.
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[3] Re: Collegamento e alimentazione molti led 5mm

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 6 ott 2013, 10:48

permar ha scritto:ho a casa questi due alimentatori per led stabilizzati e con protezioni da cortocircuito:
24w 1A
12w 2A


24W o 24 V? Sono alimentatori "normali" con uscita in tensione, o driver per led con uscita in corrente? Servono i dati e le caratteristiche tecniche degli alimentatori, anche se suppongo che abbia ragione Foto Utenteg.schgor e che escano in tensione.

Vedi anche questo articolo e i successivi http://www.electroyou.it/isidorokz/wiki ... e-costante
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[4] Re: Collegamento e alimentazione molti led 5mm

Messaggioda Foto Utentepermar » 7 ott 2013, 18:51

dunque si ho scritto tanto e mi è sfuggito: gli alimentatori sono da 12v 2A e 24 V 1A, ma ne compro altri... gli ho inseriti perche gli ho a casa e quindi subito disponibili.

giustamente mi state mettendo altri utilissimi dubbi, quindi se in serie la corrente rimane 20ma, come mi devo regolare? nel senso che se teoricamente con 2A accendo 100 led non in serie, se sono in serie da 3 ad esempio, e ne collego quindi 300, quei 300 si illumineranno di meno???

riguardo al nastro di rame, ne userei più srisce, ad es due tra i 3 led da collegare in serie... ma questa è la cosa meno importante.. ne riparliamo alla fine magari.

le caratteristiche degli alimentatori sono entrambi con Output Power 24w:

Universal AC input / full range
Input:AC110-220V 50/60Hz
Out put:DC 12V 2A e 24 V 1A
100% full load burn-in test
Protections: overload/ over voltage/ short circuit
Cooling by free air convection
Weight:125G Size:L86 x W60 x D34 mm
Output Power 24w
L, N: AC power input
GND: DC power output "-"
V: DC power output "+"
+V / ADJ: Adjust the output voltage
Safety Compliance: CCC/ FCC / CE
Working Temperature: 0~40℃
Storage Temperature: -20~60℃
Ambient Humidity: 0~95% Non-Condensation

non c'era scritto altro, che info più specifiche dovrei chiedere al venditore? mi ricordo però che quando gli ho presi potevo scegliere tra questi e altri molto più economici, ma mi consigliarono questi "stabilizzati" per i led.

intanto continuando a studiare per conto mio ho capito che la resistenza è essenziale, quindi appena posso mi rifaccio i calcoli, nel frattempo ho trovato questa applicazione: http://ledcalculator.net/ è valida?
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[5] Re: Collegamento e alimentazione molti led 5mm

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 7 ott 2013, 18:58

Sì, il programma di calcolo è valido (prova a verificare
l'esempio con 24 V e 6 LED da 3.5V in serie)
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[6] Re: Collegamento e alimentazione molti led 5mm

Messaggioda Foto Utentepermar » 7 ott 2013, 19:01

ok grazie, non capisco una cosa però, il calcolatore mette resistenze da 1/8 di w, mentre ad oggi avevo sempre letto di mettere resistenze da 1/4 di w, che mi sembrano più facili da reperire.. quai è meglio usare?

intanto mi sto leggendo il link proposto sopra e mi sta aprendo un mondo! grazie
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[7] Re: Collegamento e alimentazione molti led 5mm

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 7 ott 2013, 20:22

Se il calcolatore dice 1/8 di watt, puoi anche mettere 1/4 di watt, rimangono piu` fredde!

Una resistenza che fa cadere 3V con una corrente di 20mA dissipa una potenza di 60mW mentre potrebbe dissipare 125mW, diventando pero` MOLTO calda!

Mettila da 1/4 di watt e rimane piu` fredda.

Tieni presente che la tensione dei led non e` molto precisa: quando fai le serie e metti la resistenza, verifica la tensione complessiva ai capi dei led.
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[8] Re: Collegamento e alimentazione molti led 5mm

Messaggioda Foto Utentepermar » 8 ott 2013, 14:30

ho fatto un po di calcoli con le indicazioni, e le formule della guida che mi avete linkato e con il led calculator che ho linkato io, sono arrivato a queste conclusioni, per favore corregetemi se ho fatto errori o se posso apportare migliorie!! grazie!!

collego 300 led blu 3,5v in serie di 6 con resisitenza da 150ohm 1/4w ad alimentatore 24 V 1a per un tot di 50 serie.

calcolo del rendimento: potenza assorbita dai led divisa la potenza complessiva dell'alimentatore

potenza led= n led x corrente led = calcolo quanto consuma ogni serie:

per una serie:
Pled= 6 x 3.5v x 20ma= 420mw

Palim = 24 V x 20ma = 480mw

420/480= 0,875 = 88% di rendimento

Per tutte le serie:
Pled= 300 x 3.5v x 20ma = 21000mw

Palim= 24 V x 50 serie x 20ma = 24000mw

21000/24000= 0,875 = 88% di rendimento

mi avevate consigliato al max 300 led, ma è meglio collegarne di meno o con 300 vado bene lo stesso o che ne so sforzo troppo l'alimentatore?


poi

collego 297 rossi2.1v in 27 serie da 11 con resisitenza 47ohm 1/4w ad alimentatore 24 V 1a

per una serie:
Pled= 11 x 2,1v x 20ma= 462mw

Palim = 24 V x 20ma = 480mw

462/480= 0,96 = 96% di rendimento

per tutte le serie:
Pled= 297x 2,1v x 20ma = 12474mw

Palim= 24 V x 27 serie x 20ma = 12960mw

12474/12960= 0,963 = 96% di rendimento


delle serie dei rossi non avevamo ancora mai parlato, vanno bene così o è preferibile farle più corte? o ricalcolare tutto per alimentarli a 12v?

dato che di rossi ne ho di piu, dovrei collegarne circa 600, faccio due gruppi da circa 300 l'uno o collego tutte le serie ad un solo alimentatore da 24 V 2A?

grazie mille!
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[9] Re: Collegamento e alimentazione molti led 5mm

Messaggioda Foto Utenteg.schgor » 8 ott 2013, 15:05

I calcoli sono corretti. Se vengono rispettati i limiti nominali
degli alimentatori, Il numero dei LED alimentati può essere
quello risultante dai calcoli.
Economicamente è poi più conveniente usare un alimentatore
da 48W, piuttosto che 2 da 24W.
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[10] Re: Collegamento e alimentazione molti led 5mm

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 8 ott 2013, 15:53

Il solo cambiamento che farei e` sulla serie dei rossi. Ne metterei 10 in serie, non 11, con una resistenza da 150Ω, come quella degli altri, e anche qui puoi mettere 50 stringhe, per un totale di 500 led (se li hai, non ricordo quanti led hai)

Avvicinarsi troppo con la somma delle tensioni di led alla tensione dell'alimentatore non e` una buona idea perche' poi le tolleranze sulle tensioni dei led fanno variare troppo la corrente.

Quando hai montato un po` di serie rosse e blu, collegale all'alimentatore e misura la tensione sulla catena di led, la tensione sulla resistenza e la tensione dell'alimentatore (che dovrebbe essere la somma delle prime due). In questo modo si puo` verificare se la corrente e` giusta o bisogna fare qualche correzione causa tolleranze dei led.

Puoi anche collegare allo stesso alimentatore delle serie diverse, di led rossi e blu, ognuna delle quali consuma 20mA. La cosa importante e` non superare la corrente massima che puo` erogare l'alimentatore, in questo caso non piu` di 50 serie in tutto.

E poi considera anche quello che dice Foto Utenteg.schgor.
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