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alimentare led alta potenza

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] alimentare led alta potenza

Messaggioda Foto Utentesteeveone » 26 apr 2019, 2:34

Buongiono!

sto costruendo un lampadario con all'interno quattro led COB da (nomimali) 90W ognuno e ho bisogno di una mano nello scegliere come alimetarli.
In realtà non intendo portarli a più di 60W ognuno, e mi piacrebbe poterli attenuare a piacimento, quanto meno a coppie di colore.

Di seguito i dati dei led:
datasheet
2- BXRC-30G10K0-B-73-SE
2- BXRC-40G10K0-B-73-SE
per entrambi da datasheet le caratteristiche principali sono :
corrente nominale 1800
tensione tipica 50.7 V
potenza tipica 91.2 W

Dopo giorni nel frugare fra i datasheet della meanwell, avrei trovato dei driver che, se non ho capito male, farebbero al caso mio: HLG-120H-4AB (120W di potenza, tensione regolabile fra 43 e 53V, corrente regolabile fra 1.2 e 2.5A, ingresso PWM per regolare intensità). Se posso usare un dirver con due led in parallelo, con due driver ed un arduino (555?) avrei risolto.
E sarebbe molto carino visti i dati di efficienza dichiarati dal produttore.
Quindi veniamo alla prima domanda: è fattibile usare quei driver per pilotare più led in paralleo?
Domanda due: la versione con l'ingresso PWM non la trovo disponibile da nessuna parte (mouser, farnell, digikey...) e di prenderli da ebay non mi fido.

Secondo voi è possibile utilizzare la versione senza controllo PWM e "dimmerare" tramite PWM i led singolarmente, tipo con un mosfet? vedo se riesco a fare un disegnino :-)



Le scatolette PWM SW sarebbero che so un fet con dell'elettronica di contorno per accendere e spegnere i led appunto seguendo uno schema PWM, in modo da poterne diminuire l'intensità... Potrebbe funzionare?
Nel caso vado a cercarmi qualche circuito e poi torno a domandare!

Altrimenti sono aperto ad altre soluioni, stavo valutando l'accoppiata alimentatore cinese da 250W e step-up sempre cinesi ma va a finire che risparmio poche decine di euro per ottenere efficienze ridicole...

Scusate per la lunghezza del post,
thanks!
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[2] Re: alimentare led alta potenza

Messaggioda Foto Utentesteeveone » 28 apr 2019, 1:04

da qualche ricerca su internet mi sono risposto alla prima domanda e parzialmente alla seconda.
Per farla breve, i HLG-120H sono driver a tensione costante, ma lavorano in regime di corrente costante se "caricati" entro un determinato range (tipo dal 95% in su, allegherei l'immagine del datasheet se capissi come).
Quindi posso collegarer in parallelo due led, questi si dividerebbero quasi equamente i 2.3A che l'alimentatore può erogare e la tensione si assesterebbe intorno ai 50V. Nel caso un led si rompesse il driver cercherebbe di erogare tutta la potenza ma non potendo andrebbe a lavorare in tensione costante, quindi con la versione A potrei limitarlo a 50V e mantenere all'incirca 60W di potenza sul singolo cob (che è comunque accettabile anche se non lavora in corrente costante).

Rimane il dubbio sul controllo PWM dei led con la versione senza ingresso. Visto quanto detto qui sopra, lo schema che ho indicato prima non mi sembra efficace (potrebbe capitare più volte che un led sia spento e l'altro acceso, questo farebbe cambiare continuamente il metodo lavoro del driver, non mi sembra carino). Con un singolo transistor per coppia di led potrebbe funzionare?
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[3] Re: alimentare led alta potenza

Messaggioda Foto Utenterichiurci » 28 apr 2019, 9:58

Non credo sia una buona idea pilotare in parallelo due COB così potenti, visto che a loro volta sono formati da tanti LED in serie.

Sei pratico di applicazioni LED con tanta potenza in gioco? È una realizzazione singola o per futura produzione?

Dovresti metterli in serie, ma sarà dura trovare un driver per entrambi visto che 50V è un limite di sicurezza e al di sopra si trova poco.

Potresti anche realizzare due PWM (quelli che chiami detto) per regolare separatamente le due correnti, ma dovranno essere agganciati tra loro.

Non mi preoccuperei dell'efficienza, piuttosto cura bene lo smaltimento del calore
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[4] Re: alimentare led alta potenza

Messaggioda Foto Utenterichiurci » 28 apr 2019, 11:51

Riflettendo... sicuro che ti servano ben 4 LED da 90 (o 60) W ciascuno?

Anche io ho realizzato tempo fa una plafoniera a LED COB, la trovi qui:
https://www.electroyou.it/richiurci/wik ... za-cob-led

Con circa 50W totali sui LED illumina il bagno che sembra una sala operatoria.

Potresti prendere spunto dal mio sistema, poco ortodosso ma ancora funzionante, per pilotare i COB in parallelo evitando grossi sbilanciamenti: con un po' di pazienza ottimizzi le R serie (valori di pochi ohm) in modo da ottenere I uguali in tutti i LED a potenza massima.

Poi basterà un solo dimmer per attenuarli tutti.
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[5] Re: alimentare led alta potenza

Messaggioda Foto Utentesteeveone » 28 apr 2019, 21:06

Ciao, sì sono pratico di applicaioni led di tale potenza. La tdp dei dissipatori è decisamente adeguata (anche per 90W l'uno) , la struttura che contiente il tutto è solida, ho previsto dispositivi di sicurezza (ma magari ne parliamo meglio a che ci siamo :) ). Questa è un pezzo unico, non dovrò farlo inserie. Il riflettore è sovradimensionato per l'applicazione, infatti sto cercando driver che possano pilotare i 4 led "al massimo" (non si sa mai...), ma che possano anche non farlo, e magari non perdendo troppoo in gradazione cromatica.
Credo che normalmente 140/160W saranno necessari.

Sono d'accordo sul fatto che non sia l'ideale metterli in paralleo, ma con un driver come quello indicato, studiato apposta, mi sembra fattibile. E come dicevi alimentatori in cc da >100V non ne ho trovati molti (e non mi sentirei nemmeno troppo tranquillo ad accenderne uno).
Ho visto il tuo sistema di resistenze per bilanciare le correnti ma non ci capisco molto, come funziona e come si dimensiona? :)
Potrei anche spendere qualcosa in più ed usare un driver (da 60W) per ogni led, è un'ipotesi che non scarto.

Rimane il dubbio sul controllo PWM.. sul datasheet c'è lo schema a blocchi,può aiutare?
Potrei anche scrivere a meanwell e vedere se mi considerano...
In settimana contatto un distributore locale e vedo che mi dicono (riguardo alla versione AB che non si trova in giro).

Per l'efficienza dici di non preoccuparmi, ma passare da un 60/70% di un alimentatore cv + step up cinese ad un buon 92/94% dichiarato da meanwell su un lampadario che rimarrà acceso parecchie ore al giorno secondo me giustifica la spesa.
Tu che driver hai usato?
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[6] Re: alimentare led alta potenza

Messaggioda Foto Utenteboiler » 29 apr 2019, 9:16

La risposta alla seconda domanda è assolutamente no!
Ed eviterei anche il parallelo!

Usa due driver separati o usane uno in grado di pilotare i due moduli messi in serie.
Se vuoi lavorare a 60 W per modulo, stando alle tabelle a pagina 10 e seguenti del datasheet, ti servono 50 V e 1.2 A per modulo. Con una configurazione in serie sei a 100 V e 1.2 A.

Vedi per esempio questo:
http://www.docs.lighting.philips.com/en ... 712703.pdf

(per inciso, ho un driver LED Philips a casa in soggiorno e ne sono molto soddisfatto)

Ciao Boiler
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[7] Re: alimentare led alta potenza

Messaggioda Foto Utentesteeveone » 25 mag 2019, 19:46

Buondì

alla fine ho optato per un driver per ogni led, nello specifico ho scelto dei driver a potenza costante, modello XLG-50-AB (datasheet)
Sono "sotto" di 10W per led ma per l'applicazione andrà benone.
Mi rimane il dubbio su come generare un segnale PWM adatto, sul datasheet è indicato come
"Additive 10V PWM signal (frequency range 100Hz - 3Khz)", e dal diagramma a blocchi dell'alimentatore deduco che l'ingresso è optoisolato.
Un microcontroller genererà i sengali PWM, secondo voi un transistor per canale può bastare per pilotare i driver?
In caso positivo dovrei avere dei 2N3906, qualcuno può aiutarmi a polarizzarli correttamente per lo scopo?

Scopiazzando da internet credo che questo possa essere uno schema di base:



Immagino che invertirà il segnale in ingresso ma sarebbe un problema aggirabile via firmware...
Tra l'altro non ho capito se sul terminale positivo devo applicare 10V o se li genera il driver.
Ovviamente questa è la pirma idea che mi è saltata in mente, se avete soluzioni migliori del singolo BJT, sono qui apposta! :D
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