LED - regulacja jasnosci, potencjometr precyzyjny

[Cobrix]

Witam. Pewnie banalne pytanie dla "elektrykow" ale bylbym wdzieczny za podpowiedz.

Mam do oswietlenia lokomotywownie - 45 diod o paramtrach (3V, 60mA) - zrodlo pradu - 19V, 3.5A
Kreator/kallulator podpowiedzial, ze najlepsze rozwiazanie to rownolegle polaczenie 9 sekcji diod po 5 w szeregu z opornikiem 68Ohm.

Byloby fajnie gdybym kazdej z tych 9 czesci mogl ustawic inna jasnosc swiecenia - czyli jak mniemam mocniejszy opornik.
Wymyslilem, ze moze po prostu wstawie takie precyzyjne potencjometry zeby moc sobie to ustawiac.
http://electropark.pl/potencjometry-precyzyjne-3296y/4156-potencjometr-precyzyjny-3296y-100r.html

Tylko nie wiem jak to dziala. Jezeli ten potencjometr z linku jest opisany jako 100R - to znaczy ze max ma 100Ohm ale moge zmniejszyc?
Jaki przedzial obejmuje 0-100 Ohm czy moze 100 Ohm +/- jakas tolerancja?

Kalkulator dobral 68Ohm dla pelnej jasnosci - czyli potrzebuje cos co bede mogl ustawic na 68 Ohm i wiecej, zeby niektore sekcje sciemnic.
Czy ten potencjometr bedzie ok ?

Z gory dziekuje za pomoc.

 

[Dominik]

Mi nie pasuje ta kalkulacja. Przeciętna mała dioda LED ma maksymalny prąd przewodzenia rzędu 30-40mA a ładnie świeci przy 10-20mA Oznaczam to, że maksymalny prąd konsumowany przez układ z Twojego rysunku powinien kręcić się w okolicy 300mA, w zasadzie lepiej gdyby było poniżej 200mA a jest wyliczone ponad 500. Napięcie przewodzenia diody świecącej przyjmuje się do obliczeń ok. 2V co oznacza, że na rezystorze masz stracić ok. 19V-(5x2V)=9V Nie wnikając w dalsze szczegóły rezystor 68 Ohm też nie pasuje. "Bliżej prawdy" byłoby 10x więcej.

Co do konstrukcji ukladu to potencjometr precyzyjny nie jest Ci do niczego potrzebny. Wystarczy zwykły o odpowiedniej wartości rezystancji i mocy. Taki potencjometr, żeby było bezpiecznie należy wpiąć szeregowo z rezystorem stałym wyliczonym na maksymalny prąd przewodzenia zastosowanych diod, żeby kręcąc potencjometrem przypadkiem tych diod nie upalić.
Aby dojść do parametrów rezystorów potrzebujemy odpowiedzi na pytanie jakie są parametry diod LED które planujesz zastosować.

Zupełnie "na pałę" przy tym napięci zasilania przy 5ciu typowych diodach LED szeregowo dałbym rezystor stały ok. 510 Ohm w szeregu z potencjometrem ok. 1KOhm. Moc rezystora i potencjometru wystarczyłaby 0,25W Jak będzie większa to nic nie szkodzi, nie może być mniejsza od wyliczonej.

 

[Cobrix]

Diody 5050 od Myfrienda.
https://pl.aliexpress.com/item/32764038125.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.27425c0fcifrnE

prąd przewodzenia 60mA,
max napiecie przewodzenia 3V

Korzystalem z tego kalkulatora
http://led.linear1.org/led.wiz

 

[Adam Kobyliński]

To są 3 diody w jednej obudowie stąd taki pobór prądu.

 

[r-mik]

Diody białe mogą mieć spadek napięcia pomiędzy 1,2V do nawet ok 4V. Nie znając parametrów diod obliczenia można więc sobie darować. Diody powinny być zasilane stałym prądem i dlatego najlepiej dać źródło prądowe zwłaszcza, gdy diod w szeregu jest dużo. Gdy W takim przypadku zamiast przypadku użyje się rezystora o małej wartości aby uzyskac maksymalny dopuszczalny prąd diod to mogą być problemy. Regulacje jasności najlepiej zrealizować przez PWM. Nic nie stoi na przeszkodzie aby źródło prądowe sterować przebiegiem PWM. Najprostsze źródła to tranzystor ale lepiej dać dodatkowo wzmacniacz operacyjny.
Aby zanadto nie kombinować można użyć driverów LED. Allegro produkuje wiele typów, z 8, 16 a nawet 24 wyjściami PWM z źródłem prądowym.

 

[Dominik]

Weź teraz jeszcze wytłumacz @Cobrix co to jest PWM i jak ogarnąć temat tranzystora w układzie źródła prądowego, najlepiej ze wzmacniaczem operacyjnym. Raz dwa chłopak sobie zaprojektuje układ, wytrawi płytkę polutuje elementy...
Wszystko można skomplikować, tylko w jakim celu.

Najprostsza metoda jest taka, że w szereg z diodą wstawia się potencjometr o za dużej wartości (tutaj powiedzmy z 500 Ohmów) A potem kręci się tym potencjometrem od max rezystancji do takiej jasności świecenia diod jaka będzie odpowiednia. Tylko trzeba uważać, żeby nie przedobrzyć, bo będzie bum. Można potem zmierzyć uzyskaną rezystancję potencjometru i włożyć zamiast niego stały rezystor o najbliższej wartości rezystancji z szeregu. Metoda do ogarnięcia prze średnio rozgarniętego człowieka w 5 minut. Inwestycja parę groszy, zawsze działa.

 

[r-mik]

Najprostsza metoda jest taka, że w szereg z diodą wstawia się potencjometr o za

Wszystko fajne ale jak w pewnych warunkach niewielka zmiana napięcia zasilania spowoduje, że będzie przekroczony maksymalny prąd diody. W konsekwencji efekt jak w chińskich żarówkach led, popracują miesiąc i padają. Dlatego w tak prostych rozwiązaniach jak pojedynczy rezystor trzeba ograniczyć prąd diody. O ile zależy od wielu zmiennych jak napięcie zasilania, ilość diod w szeregu, typ diody.
Pozostaje problem regulacji jasności. Dobranie potencjometru może okazać się niemożliwe lub bardzo trudne. Zakres regulacji może nie byc zadowalający. Te problemy rozwiązuje PWM. Niestety, coś za coś, jak prosto i tanio, to z ograniczeniami.

Weź teraz jeszcze wytłumacz @Cobrix co to jest PWM i jak ogarnąć temat tranzystora w układzie źródła prądowego

W Internecie jest bardzo dużo materiałów na ten temat. Nie ma sensu abym tu powtarzał wykłady.

Raz dwa chłopak sobie zaprojektuje układ, wytrawi płytkę polutuje elementy...

Raz dwa, za niewielkie pieniądze, kupi gotowy moduł. Nic nie musi trawić i lutować no chyba, że chce/lubi. Jak ktoś chce to buduje model lokomotywy od podstaw, nie nie chce/nie potrafi, kupuje gotowy.

 

[cyruss]

A już tyle tu pisano o zasilaniu LEDów...
Z tymi prądami i napięciami to jest tak:
- pojedyncza biała LED świeci przy OKOŁO 3V, a to "około" oznacza mniej więcej od 2,5 do 3,5 V
- prąd znamionowy jednej białej LED do najczęściej 20 mA, a to "znamionowy" oznacza ni mniej ni więcej to że przy takim prądzie LED ma znamionową żywotność (np 10 000 h). Czyli po tylu h jej ilość światła spadnie (na skutek degeneracji struktury) o tyle ile pisze producent czyli np 50%. Można świecić przy 3 mA, LED pożyje dłużej - a można i przy 30 mA to pożyje krócej.
LEDy do celów oświetleniowych mają po kilka struktur w jednej obudowie, stąd np napięcie znamionowe 9V (trzy struktury w szereg w jednej obudowie) czy prąd znamionowy 60 mA (trzy struktury równolegle).

Co bym radził Cobrixowi:
- nie wierz do końca jakimś kalkulatorom. To co on proponuje to nie jest dobry pomysł.
- LED przy prądzie znamionowym zwykle zbyt mocno świeci jak na potrzeby makiety
- potencjometr, czy to z wałkiem czy to tzw. montażowy to nie jest dobry pomysł, szybko wypali się ścieżka na styku ze ślizgaczem
- najpierw pogrupuj sobie LEDy w grupy według uznania (np poszczególnymi stanowiskami lokomotywowni), ale przy 19V zasilania odradzam więcej niż trzy - cztery LEDy szeregowo w jednej grupie
- następnie wylicz sobie (prawo Ohma, są też w necie kalkulatory) jakiego opornika potrzebuje każda grupa przy 19V i prądzie znamionowym LED, zastosuj najbliższą większą od wyliczonej wartość ze szeregu
- na wszelki wypadek przelicz sobie jaka moc będzie grzała każdy opornik i kup oporniki o mocy kilkukrotnie większej (co najmniej 1W) - im większa moc znamionowa opornika tym mniejszą temperaturę osiągnie przy pracy. Ale bez przesady, opornik 15 W to wielkie bydlę
- uruchom to wszystko i przekonaj się że jest zbyt jasno
- no to teraz masz trzy wyjścia:
a. worek oporników do ręki i każdej grupie dodaj tyle oporności by nie było za jasno. I masz jasność ustawioną raz na wieki.
b. tyle sztuk LM317 ile grup, do każdego jeden potencjometr i jeden - dwa oporniki (ale żeby to dobrać to trzeba poczytać notę katalogową LM317) i możesz regulować jasność oświetlenia każdej grupy oddzielnie do woli. Potencjometry się nie wypalą, być może LMy nie będą potrzebowały radiatorów (niestety ale albo każdy LM musi mieć swój radiator, albo trzeba je od wspólnego radiatora izolować - blacha w LMie to wyjście regulatora). Jeśli LMowi będzie za gorąco to się wyłączy. Przy czym gorąco oznacza ok. 150 stopni wewnątrz czyli dobrze ponad sto na obudowie. Uważaj przy dotykaniu. Jeden LM w najpopularniejszej obudowie TO220 bez radiatora da się podgrzać jednym watem mocy, ale wtedy w palcach go nie utrzymasz.
c. jeden wspólny regulator - też może być LM ale lepszy jest jakiś impulsowy, np gotowy moduł od majfriendów. O wiele mniej ciepła niż wariant b czy c w wersji z LM. I regulujesz jasność do woli, ale wszystkich grup razem.
Jeśli jesteś zainteresowany, podam w tym temacie podstawowe wzory i przykłady obliczeń.

 

[r-mik]

OKOŁO 3V, a to "około" oznacza mniej więcej od 2,5 do 3,5 V

Technika poszła do przodu, to około 3 może oznaczać 1,2V https://www.tme.eu/pl/details/osm5dk5111a-1v/diody-led-tht-5mm/optosupply/
a to dwa razy więcej niż najniższe około 2,5V. max prad LED też ma dużą rozpiętość, może być 10mA, może i 100 czyli 10 razy więcej. Dlatego bez znajomości parametrów diod wszelkie porady to jak wróżenie z fusów, w skrajnym przypadku +/- 2000% !

 

[Cobrix]

Dziekuje wszystkim za wypowiedzi.
Nie planuje przy tym siedziec i ciagle zmieniac jasnosc po prostu wymyslilem, ze przy instalacji ulatwie sobie zycie potencjometrem zamiast opornika. Nigdy nie uzywalem i nie moglem sie doczytac co oznacza 100Ohm - teraz juz wiem, ze to od 0-100.

Zostosuje sie do rad @Dominik i @cyruss .
Zreszta taki tez mialem plan oryginalnie ale namieszal mi ten kreator w necie. Zamieszanie powstalo chyba przez te diody - one sa faktycznie potrojne i dlatego takie maja parametry. Nie zauwazylem tego i pewnie bede za mocne.
Zamontuje diody w grupach wg stanowisk eksperymentalnie dobiore oporniki. Nawet jak walnie jedno stanowisko to nie bedzie tragedii.
Ma od myfriendow moduly LM wiec to tez dobre rozwiazanie.
Jeszcze raz dziekuje.

Arek

 

[r-mik]

d myfriendow moduly LM wiec to tez dobre rozwiazanie.

Złe z wielu powodów i było napisane dlaczego. Jak już kupujesz, kup impulsowy stabilizator prądu.

 

[PiotrK]

Technika poszła do przodu, to około 3 może oznaczać 1,2V https://www.tme.eu/pl/details/osm5dk5111a-1v/diody-led-tht-5mm/optosupply/
a to dwa razy więcej niż najniższe około 2,5V. max prad LED też ma dużą rozpiętość, może być 10mA, może i 100 czyli 10 razy więcej. Dlatego bez znajomości parametrów diod wszelkie porady to jak wróżenie z fusów, w skrajnym przypadku +/- 2000% !

Tylko ze wskazane diody, to nie są tylko diody LED, a Diody wraz ze sterownikiem, który podwyższa napięcie....

 

[r-mik]

Tylko ze wskazane diody, to nie są tylko diody LED, a Diody wraz ze sterownikiem, który podwyższa napięcie....

W takiej sytuacji, czy PWM, czy rezystor, to nie sposób na regulację ale sposób na kłopoty.
Jak by nie było, wszystko sprowadza się do jednego, o czym już pisze i piszę, jaki to typ LED/moduł led?
Obawiam się, że to zostanie tajemnicą, jak więc w takim razie pomóc? Wiem jak! Telefon do "Wróżbity Macieja"! Tylko kilkadziesiąt do kilkaset zł za poradę.

 

[Cobrix]

o czym już pisze i piszę, jaki to typ LED/moduł led?

Podalem ta informacje pare postow wyzej:

5050 White/warm white/Blue/Green/RED/YELLOW SMD/SMT LED 5050 smd led 60MA 10-18LM 0.2W

Chinczyk takie informacje umiescil na aukcji.

• Brand Name: SAMIORE ROBOT
• Type: LED
• Condition: New
• is_customized: Yes
• Max. Forward Current: 18LM
• Max. Forward Voltage: 3V
• Max. Reverse Current: 0.2W
• Max. Reverse Voltage: 6V
• Package Type: Surface Mount

Teraz gdy juz wiem, ze to potrojne zastosuje prawdopodnie inne - te beda za mocne do wnetrza lokomotywowni.

 

[r-mik]

5050 White/warm white/Blue/Green/RED/YELLOW SMD/SMT LED 5050 smd led 60MA 10-18LM 0.2W

Link nie kieruje do noty katalogowej tylko do wyszukiwarki. W konsekwencji nie wiadomo jakie diody posiadasz a co za tym idzie - wróżenie z fusów.
Tyle jest "żółtych" podrób, że bez konkretnego linku nie da się dobrze pomóc.

Jak jesteś silnej wiary to wierz w to:

Chinczyk takie informacje umiescil na aukcji.

Im wierzyc to jak wierzyć w obietnice PiS, szklane domy (0,01% z obiecanego miliona ale słowa "dotrzymują"), bezrobocie "spada" (chyna na naprwę rozwalanych co chwila kosztownych samochodów), z 1000 przepłaconych respiratorów dotarło tylko 50 (kto dostał dolę?), afera maseczkowa, tanie (najdroższe w histori PL) państwo, autostrady, których nie mam itd, itp.

Skalkuluj ile "zaoszczędzisz" a ile możesz stracić. 10000 tych led kupujesz? Raczej nie! Kup takie, co masz gwarancje co kupujesz i możesz złożyć rekalamcję (u "żółtków" nie ma pojęcia reklamacji dla detalistów). Lubisz hazard? Zagraj w Lotto albo ruletkę a nie u "żółtków"

 

[Adam Kobyliński]

Link nie kieruje do noty katalogowej tylko do wyszukiwarki. W konsekwencji nie wiadomo jakie diody posiadasz a co za tym idzie - wróżenie z fusów.
Tyle jest "żółtych" podrób, że bez konkretnego linku nie da się dobrze pomóc.

Jak jesteś silnej wiary to wierz w to:


Im wierzyc to jak wierzyć w obietnice PiS, szklane domy (0,01% z obiecanego miliona ale słowa "dotrzymują"), bezrobocie "spada" (chyna na naprwę rozwalanych co chwila kosztownych samochodów), z 1000 przepłaconych respiratorów dotarło tylko 50 (kto dostał dolę?), afera maseczkowa, tanie (najdroższe w histori PL) państwo, autostrady, których nie mam itd, itp.

Skalkuluj ile "zaoszczędzisz" a ile możesz stracić. 10000 tych led kupujesz? Raczej nie! Kup takie, co masz gwarancje co kupujesz i możesz złożyć rekalamcję (u "żółtków" nie ma pojęcia reklamacji dla detalistów). Lubisz hazard? Zagraj w Lotto albo ruletkę a nie u "żółtków"

A te diody z TME to skąd niby są jak nie od Chińczyka? Wszystkie są od Chińczyka, może nawet od tego samego.

 

[r-mik]

A te diody z TME to skąd niby są jak nie od Chińczyka? Wszystkie są od Chińczyka, może nawet od tego samego.

Po raz milionowy: trzeba odróżniać wykonanie przez "żółte rączki" pod nadzorem i kontrolą jakości od chłamu -"ichniejszej mysli" technicznej, np takiej jak w załączniku. Ile błędów widzisz? A miliony frajerów kupują! Nieświadomi, że ta konstrukcja jest spie... od początku do końca, używają a później na forach "miałczące" posty "bo mi nie dział, bo się spaliło".
W pewnych warunkach, ta spie... konstrukcja będzie działać, określa się to mianem "u autora na stole", ale ten chłam jest sprzedawany na dużą skalę! To nie pojedyncza amatorska konstrukcja! A frajerzy, kupują, reklamacji nie składają bo...nie ma gdzie!
Niestety, nie ostrzegają innych, ze to chłam, bo realnie nie ma jak!

 

[cyruss]

Cobrixie, LEDy które chcesz użyć to LEDy do zastosowań stricte oświetleniowych. Mogą sprawić jeszcze inną niespodziankę: właściwy kolor światła mieć tylko przy prądzie znamionowym.
Po pierwsze: zanim zabudujesz na stałe - wypróbuj. A jak już zabudujesz to tak by była możliwość wymiany. LEDy - wbrew reklamom - wieczne i nieśmiertelne nie są.
Po drugie: przy eksperymentach ZAWSZE szeregowo z LED miej włączony opornik. Unikniesz puszczenia LEDów z dymem. To naprawdę bardzo łatwe.

Co do jakości elementów elektronicznych: takie czasy że na rynku mnóstwo podróbek, mniej lub bardziej ordynarnych. Podrabiane są nawet elementy warte mniej niż 1 zł. Ja w tych czasach trzymam się paru zasad:
- nie kupuję najtańszych elementów (np białe LED po kilka gr / szt)
- kupuję u drobnych lokalnych sprzedawców tylko kiedy muszę, np coś potrzebnego na wczoraj
- większe zakupy, droższe elementy - kupuję u dużych sprzedawców (TME, Farnell itp). Drogo ale i ryzyko trafienia na podróbę dużo mniejsze (ale nie zerowe...)
- na zakupy u lokalnych sprzedawców zabieram magnes. Nie kupię kabla "miedzianego" z miedziowanej stali, nie kupię LEDa na stalowym ażurze (to ta część z której są "nóżki") z którego schodzi marny nikiel.
- u majfriendów też kupuję, ale ze świadomością że być może to wyrzucę...

Chińszczyzna w elektronice jest wszechobecna, a Chińczyk zrobi ci to co zamówisz. Chcesz jakości jakości i trwałości - będzie ale drożej. Renomowani producenci też korzystają z fabryk w Chinach.

A wracając do początku: potencjometr którego chciałeś użyć to tzw. wieloobrotowy, zmiana oporności w całym zakresie wymaga około dziesięciu obrotów pokrętła. Bardzo dobry tam gdzie to potrzebne, ale prąd jaki może popłynąć przez styk ruchomy to ułamki czy pojedyncze miliampery.
Istnieją potencjometry którymi mógłbyś bezpośrednio regulować LEDy, tzw drutowe, w których element oporowy to nie namalowany pasek grafitu a normalny drut oporowy. A i styk ruchomy to solidna blacha. Można je kupić, można w nich wytracić nawet kilkadziesiąt watów ciepła. Tylko że to taki sam przeżytek jak oporowy rozruch EU07. Po co jeśli można użyć miniaturowego potencjometru, nawet i precyzyjnego - w połączeniu z półprzewodnikami - od nieśmiertelnego LM317 po współczesne regulatory impulsowe.

 

[r-mik]

drutowe, w których element oporowy to nie namalowany pasek grafitu a normalny drut oporowy.

Cena takiego potencjometru pewnie będzie wyższa niż regulator impulsowy. Takie czasy.

 

[Adam Kobyliński]

Po raz milionowy: trzeba odróżniać wykonanie przez "żółte rączki" pod nadzorem i kontrolą jakości od chłamu -"ichniejszej mysli" technicznej, np takiej jak w załączniku.

Zatem oświeć nas, frajerów jak odróżniać LEDy spier...wszej nóżki do drugiej o skopanej konstrukcji. Po czym poznać skopaną konstrukcję? Ja co prawda wiem po czym, ale mniej obeznani koledzy na pewno nie wiedzą.