Funzionamento circuito step down

[richiurci]

comunque...dopo aver risposto alla domanda sullo step down mi permetto di "criticare" la tua scelta.

Ritengo che uno step down sia sprecato in una applicazione del genere. Visto che l'efficienza aumenta mettendo 3 LED in serie, e visto che la tensione a bordo è molto stabile, io metterei semplicemente i 3 LED serie con opportuna Rserie alimentati da batteria.

Di solito con alternatore in funzione Vmax=13,5V e dimensioni R su questo valore. A motore spento la V scenderà di poco, intorno a 12-12,5V, e avrai una leggera diminuizione di luce, appena percettibile (e comunque che ridurrebbe l'assorbimento dalla batteria, che a motore spento è buona cosa)

[DaveDiamond]

Dipende da cosa intendi per tensione ottimale.

Con "tensione ottimale" mi riferivo a quella riportata nelle caratterisctiche dei LED: "Forward Voltage (V) : 3.2 ~ 3.8", quindi impiegando quella minima consentita, ovvero 3.2 volt.
La questione del collegamento in parallelo avveniva solamente per scongiurare lo spegnimento di altri LED se uno della serie dovesse bruciarsi (certo: con gli accorgimenti giusti è raro che accada).

Ti chiedo scusa per la mia ignoranza

[DaveDiamond]

Di solito con alternatore in funzione Vmax=13,5 V e dimensioni R su questo valore. A motore spento la V scenderà di poco, intorno a 12-12,5 V, e avrai una leggera diminuizione di luce, appena percettibile (e comunque che ridurrebbe l'assorbimento dalla batteria, che a motore spento è buona cosa)

Con l'alternatore in funzione ho misurato una tensione massima di 14 volt; ma comunque sia volevo evitare qualsiasi diminuzione di luce; da qui l'impiego di quel piccolo circuito step down. Dalle caratteristiche, però, non riesco a capire quale sia il suo assorbimento nominale o con i LED collegati.

[marco438]

Non puoi scendere a 3.2V perche' non ci sarebbe spazio per la resistenza di limitazione; occorre sempre disporre di una tensione superiore che permetta l'inserimento di detta resistenza che abbia un valore abbastanza elevato.
Dovresti quindi partire da 5/6V.
In caso di non funzionamento di uno dei led, se li metti in parallelo rimarranno accesi solo cinque led e se li metti in serie soltanto tre ma, in ogni caso, il led andra' sostituito quindi non vedo la grossa differenza.

[DaveDiamond]

Ok marco438, allora opterò per la tua soluzione!

E circa la questione dello step down? Come ha detto richiurci è da ritenersi sprecato per una soluzione del genere?

[richiurci]

lo "spreco", ovviamente soggettivo, è a mio avviso nel voler stabilizzare una tensione già sufficientemente stabile per l'uso che vuoi farne.

Andando nel dettaglio...

Se polarizzi i LED singolarmente, ognuno con la propria R, lo step down ti farebbe avere una efficienza maggiore ma comunque limitata a circa il 50% perché sulla Rserie devi avere una certa caduta di tensione (2-3 V) affinchè possa regolare la I in maniera sufficiente.

Siccome però ritengo che per avere luce sufficiente dovrai usarne molti di quei LED (almeno una decina) ecco che converrebbe andare in una configurazione di 2 o 3 LED serie.

Con 2 LED avresti luce più stabile ma rendimento inferiore (a spanne 66%), con 3 LED (ammesso che la tensione singola non sia realmente 3,8V, altrimenti non potrai metterne 3 serie) efficienza a spanne intorno al 75%.

Insomma... se provi a fare due conti (magari dopo aver caratterizzato i LED) scoprirai che usare un PWM ad alta efficienza e poi ammazzare l'efficienza con una R serie non ha molto senso.

Non tanto per il consumo energetico ma per il fatto che hai più componenti in giro, e scalderanno un po'.

[marco438]

Io non lo vedo come uno spreco; se non altro stabilizza la tensione allungando la vita ai led.
Un collegamento diretto risentirebbe al contrario degli sbalzi di tensione propri dell'auto che, in pratica, non sono poi cosi' come li ha minimizzati richiurci.
Piu' che altro, se ci avessi chiesto prima un parere, ti avrei indirizzato su un convertitore diverso, come questo che, essendo limitabile in corrente, avrebbe evitato l'uso delle resistenze in serie.

[richiurci]

esatto, intendevo tra le righe proprio questo.

Esistono faretti a LED (ricordi Marco? ) alimentati direttamente (tramite R serie) dal circuito elettrico di moto 2T, con tensioni molto meno stabili che su un'auto.
Ovviamente si accetta una certa variazione di luminosità, come con le vecchie lampadine, ovviamente con luminosità (cioè corrente) massima entro i limiti dei LED.

Se uno vuole invece evitare variazioni di luminosità e aumentare l'efficienza (usando un PWM) non ha molto senso stabilizzare la V (visto che non basta, i LED vano alimentati in corrente) e tanto vale comprare un PWM con uscita controllata in corrente.

Ma è più complicato, o si fa tutto con una sola serie di LED o serve un driver per ogni serie

[DaveDiamond]

Ciao a tutti,

Oggi ho assemblato il tutto (schema collegamento dei LED come suggerito da marco438):

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Usando il buck converter da 1,71 € e tutto funziona alla perfezione: il regolatore sul buck converter non riscalda nemmeno e i LED mantengono costante la luminosità a prescindere dalla tensione fornita dalla batteria; avrei speso di più comprando il buck converter regolabile in corrente (questo che mi è stato suggerito da marco) e avrei dovuto affrontare un cablaggio più complesso utilizzando un driver per ogni serie.

Il tutto, con la soluzione da me intrapresa, risulta economico e per niente complicato; personalmente sono contento così

[marco438]

...... avrei dovuto affrontare un cablaggio più complesso utilizzando un driver per ogni serie.

E chi lo ha detto?
Sarebbe bastato uno di quei driver ed avresti risparmiato anche le resistenze.