Driver led ad alta potenza

[Ste75]

Ciao.

Forse mi sono risposto (magari chiedo conferma):

La RdsON, una volta che il canale è formato (bene) assume il valore dato sul data sheet (in questo caso 8mOhm). Questo a 25°C.

Poi però è funzione della TEMPERATURA e in particolare AUMENTA all'aumentare della temperatura.
Alcuni testi danno un fattore motiplicativo di 1.5 quando si sale intorno ai 70-80°C.

Quindi, rifacendo i conti considerando la Rds ON di 12mOhm, tornano i 4W.

Rimangono comunque fuori, a questo punto, le perdite per switching.

Ciao
Stefano

[IsidoroKZ]

Le perdite per conduzione si stimano con la resistenza a caldo, e di solito prendo circa 1.5 volte quella a freddo. C'e` anche da dire che la resistenza a freddo pubblicata e` quella massima, quella tipica potrebbe essere minore, ma si ottiene comunque una maggiorazione.

Non ho considerato le perdite di commutazione perche' essendo la frequenza di commutazione molto bassa, centianaia di hertz, non dovrebbero dare problemi. Inoltre il carico dei led non stressa particolarmente il MOS, anzi ne riduce lo stress perche' finche' sui led non ci sono 3V circa non passa corrente.

[carsco]

Chiedo: ma se invece di usare degli alimentatori a bestia da 25 e passa Ampere non posso usare direttamente la tensione di rete modulata in PWM?

Raddrizzo con un ponte a diodi e livello un po' con un bel condensatore.
Poi, sapendo chei miei led hanno 3.2V di caduta e ne devo mettere 50, mi calcolo la resistenza di caduta sulla serie di led.

Questo circuito, poi, posso metterlo in serie al MOSFET?

Quindi, il 555 pilota in PWM il MOSFET che apre e chiude il circuito di cui sopra, alimentato direttamente a 240V.
Si puo' fare?

Chiaramente se si brucia un led si ferma tutto, lo so, ma non importa.

[IsidoroKZ]

Guarda questi due articoli, uno e due per vedere la topologia migliore. Ricorda poi che il circuito NON e` isolato. Magari si potrebbe anche vedere se il 555 possa essere alimentato direttamente da rete, come discusso qui, ma non e` immediato e non sono sicuro che si possa fare.

[carsco]

Grazie Isidoro.
Ci sono un sacco di circuiti pero', e non sono affatto sicuro di qualew scegliere.

Oggi finalmente ho avuto in mano i led incriminati.

350mA di corrente nominale a 3.2V circa.
500mA (a 3.6V circa) li reggono benissimo essendo stati piazzati su un piccolo dissipatore di alluminio (una piastra di pochi cm2).
Dovro' farmi una bella curva I/V per capire fin dove posso spingermi ma gia' con 500mA i led sono abbastanza luminosi per quel che mi serve.

Non appena torno a casa (sono fuori) faccio dei test seri per capire fin dove posso spingermi senza deteriorare l'efficienza dei led, tenendo conto che quasi mai andranno al 100% (ma ci devono poter andare senza problemi).

Ogni ramo della mia illuminazione, come avrai capito, e' composto da 50 led, e tratteremo solo un ramo: gli altri saranno uguali.
Il circuito PWM e' quello mostrato in precedenza, quello che permette di variare da 0% al 100%.

Mi chiedevo se non fosse il caso di usare un triac per commutare invece del mosfet, ma non ho ancora le idee chiare su come collegarlo al circuito del 555.
Il 555, comunque, verra' alimentato da un piccolo alimentatore switching a 12V (o 5V, nessun problema). Non voglio mettere pure il 555 a 220 V.

Provvedero' a mettere fusibili in ogni ramo nel caso in cui la corrente superi quella decisa (500mA).
Potrei anche, se credi sia il caso, usare un trasformatore 1:1 per disaccoppiare la rete dal circuito, ma non so se ne trarro' benefici. Mi piacerebbe sapere cosa ne pensi.

I led andranno fissati su una sorta di binari metallici che avranno il doppio compito di sorreggerli e di dissipare il calore prodotto. Questi binari andranno collegati alla terra.

Ti chiedo solo di buttare giu' un canovaccio su cui poter lavorare in autonomia, perche' hai trattato l'argomento in modo veramente vasto per le mie modeste capacita'.
Come sempre, grazie per il tempo che mi stai dedicando.

[IsidoroKZ]

Lascia perdere i triac, dovresti sincronizzarti alla rete. Meglio usare il circuito di regolazione a resistenza corrente costante, cosi` puoi alimentare tutti i rami insieme, riferiti allo stesso negativo. Dissipa parecchia potenza

Se il costruttore dice 350mA, dagli retta, non andare a 500mA.

Il trasformatore di isolamento mi sembra una buona idea.

[carsco]

Ok, niente triac.

Mi butti giu' uno schemino rapido per provare, per favore?
Qualcosa per interfacciare il circuito del 555 che ho proposto (e che va alla grandissima) con i MOSFET IRL3803.
Potremmo iniziare con una decina di led, per esempio.
Ok per 350mA.

Lo schema che hai proposto qualche giorno fa andrebbe bene anche nel caso in cui alimentassi in C.A. dopo un ponte a diodi e un condendatore di livellamento?
Intendo questo schema:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Chiaramente coi led in serie, e con una sola resistenza di caduta.
Grazie ancora.

[IsidoroKZ]

I MOS che hai sono a bassa tensione non vanno bene per il collegamento con i led in serie.

Se raddrizzi direttamente la rete (isolando con un trasformatore) hai una tensione di circa 300V. Mettendo in serie 10 led servono circa 30V, e quindi devi far cadere 270V su una resistenza che dissipa circa 100W. Non una buona idea! Con 50 led in serie la potenza da dissipare scende a circa 50W, coome prima, ma sono sempre tanti.

Come prima cosa accendi i led, senza PWM, poi lo aggiungiamo.

Anche se non ti piace, l'unica soluzione forse accettabile e semplice e` di mettere 3 led in serie, una resistenza da 6.8ohm 2W e collegare il tutto all'uscita a 12V dell'alimentatore. Comincia a fare quello con 3 led, poi aggiungi alcune altre file, poi vediamo il PWM.

[carsco]

Con 50 led in serie la potenza da dissipare scende a circa 50W, coome prima, ma sono sempre tanti.

E se il trasformatore isolatore invece che 1:1 fosse a presa centrale?
Qualcosa il cui valore efficace sia 160V invece che 300V.

Tutto cio' per evitare una potenza troppo grande da dissipare sulla resistenza di caduta.
Che ne pensi?

[IsidoroKZ]

l'unica soluzione forse accettabile e semplice e` di mettere 3 led in serie, una resistenza da 6.8ohm 2W e collegare il tutto all'uscita a 12 V dell'alimentatore. Comincia a fare quello con 3 led, poi aggiungi alcune altre file, poi vediamo il PWM.

Se vuoi altre soluzioni, le equazioni sono sui due articoli indicati.