Driva och styra 300-400 LEDs

[Xerbee]

Har lite planer på att styra LEDs men är ganska grön på ämnet när det gäller fler än 5st ungefär...

Vad jag har att leka med är 100st av varje:
5mm Röda, 1.8-2V, 18mA
5mm Blåa, 3.2-3.6V, 20mA
5mm Gröna, 3.2-3.6V, 20mA
5mm Gula, 1.9-2.1V, 20mA

Som ni ser så ska de ha lite olika spänning, kanske är enklast att man lägger dem i serier per färg?
Vill kunna driva alla från en vanlig batterieliminator som man pluggar in i väggen. Clas Ohlson art nr: 36-2284 borde väl duga? 3V,4,5V,5V max 2,5 A. 6V max 2,3 A. 7,5V max 2 A, 9V max 1,7 A och 12V max 1,4 A.
Tanken är att i slutändan ska jag kunna styra dem från en dator. Kraven är att jag ska kunna slå av och på de olika färgerna men har inte något behov av individuella LEDs. Om det inte är allt för jobbigt vore det i och för sig fint att kunna styra dem i grupper om 20-30st men det är en bonus.

Så det jag behöver hjälp med är hur jag ska koppla upp allt och hur jag styr dem. Har tillgång till en Pickit 2 och kan köpa in en PIC för projektet men har ingen större koll (ännu) på hur koden för styrningen skulle se ut. Har försökt googla men hittar mest folk som styr varje LED för sig för att skapa flashiga mönster o sånt vilket jag inte är intresserad av...

[blueint]

Switchad strömregulator, och PWM för styrkan.

[netrunner]

Hur du styr saker:
http://www.sullivan-county.com/ele/tran ... rivers.htm
Du behöver alltså en NPN-transistor per grupp.

Hur du fixar dom i grupper. Alla i en grupp måste ha samma färg:
http://led.linear1.org/led.wiz
Du behöver inkludera NPN-transistorns "dropp" (ca 0.7V)

[4kTRB]

Verkar ganska likt det jag håller på med i projektet "Tangentbordsbelysning".

Maxim har en del bra info och tips... http://www.maxim-ic.com/solutions/white ... _notes.mvp
Jag valde att styra strömmen med en spänning. Strömtyrning är att rekommendera när det gäller LED.
Jag skulle kunna använda andra färger än röda i mitt bygge men då får jag modifiera kretsen en aning och
kanske också mata med högre spänning än 5V.
http://elektronikforumet.com/forum/view ... 6&start=30

Nu hittade jag också en hel konstruktionssida hos National med en sån där populär Webench som kanske
kan vara värd att bekanta sig med...

LED Drivers - LED Lighting Design
http://www.national.com/analog/led

[Xerbee]

Tack för alla svar, nu har jag lite att gå på! Ska se om jag får lite tid över i helgen att pilla så återkommer jag när jag stöter på problem

[nyken]

Kolla upp hur folk har kopplat LED-cubes! Själv tycker jag om AVR'er så jag skulle rekommendera det

[Paxmax]

Svar i blått i citerad text.

Som ni ser så ska de ha lite olika spänning, kanske är enklast att man lägger dem i serier per färg?
Det beror på, har du en strömregulator och du inte överskrider den klenaste LED:ns ström så går det bra, då spelar det ingen roll att dom har olika spänningsbehov, däremot så är det inte säkert att all lyser "lika starkt" vid samma ström
Vill kunna driva alla från en vanlig batterieliminator som man pluggar in i väggen
Ju lägre driftspänning du väljer desto "kortare" måste de seriekopplade slingorna vara
Tanken är att i slutändan ska jag kunna styra dem från en dator. Kraven är att jag ska kunna slå av och på
Postar en (variabel) strömregulatorkrets jag byggt ett par ggr. För att styra slingor av eller på är det bara att kortsluta R6 med optokopplare eller transistor.
Om det inte är allt för jobbigt vore det i och för sig fint att kunna styra dem i grupper om 20-30st men det är en bonus.
Ingår om du har tillräckligt hög inspänning.

Så det jag behöver hjälp med är hur jag ska koppla upp allt och hur jag styr dem.
För PC styrning så kanske en parallellport är en bra utgångspunkt?

[Swech]

Det måste vara en hel del tankefel / grodor i det schemat.

15+9V AC likriktar du det blir max 35V och inte 50V
Om du nu behöver 15+9 = 24V så varför inte ta en 24V trafo?

D4 sitter lite märkligt eftersom denna kommer att behöva tåla upp till 1A som 7805 kan leverera.
Du får alltså 10-15W över denna.

D2 och D3 är på 44V totalt. Dessa måste också tåla en del. Bättre att ta en 500-1500w tranzil

Men alltihop skulle må bättre av att du körde 2 bryggor och separat likriktade 9V trafon.
Då får du en bra spänning till 7805 regulatorn. Så behåller du den andra bryggan för dina 35V till led.

Swech

[netrunner]

Vänta lite nu.

Vi kan konstatera att "väggvårtan" från CO inte kommer att funka. Den är för svag med bara 16,7W.
Han har totalt 22W lysdioder utan att ta med effektförluster i strömbegränsande motstånd.

Om han nu är nybörjare så frågan om han ska bygga en 230VAC adapter? Det är både dyrt och farligt.

Ofta kan man få tag på laddare till laptop-datorer gratis (då laptopen dör före laddaren gör det). Dom ger mellan 16V - 20V och 3A+, det räcker bra.

I praktiken bör han ha en grupp per färg. Styra grupperna med varsin NPN-transistor.

Han ska minska spänningen från laptop-laddaren med spänningsfallet över transistorn (normalt 0,7V) när han använder guiden: http://led.linear1.org/led.wiz

Han har redan ett PICkit2 så det kan vara lämpligt att gå på PIC.

PIC datorn behöver en egen spänningsregulator 7805, som tar ström från laptop-laddaren: http://www.tkk.fi/Misc/Electronics/circuits/psu_5v.html

[Xerbee]

Tack för svaren

Pilla på 230V vägrar jag göra, därav min fundering om "väggvårtan". Men en laptopladdare kan jag nog få tag i, tyvärr slängde vi ut ett gäng från jobbet precis men jag kan säkert gräva fram något som blev kvar.

Styra via en PIC vore fint, då får jag tillfälle att lära mig det lite mer också. Har ett par som man kan köra på USB. 18F2550 och 18F4550. Ska se om jag kan hitta något schema på hur man kopplar ihop allt. Det tråkiga är att jag är såpass grön på elektronik att jag mer eller mindre måste hitta något färdigt för att lyckas få klart det här projektet. Men att hitta någon som gjort en LED-kub som styrs via USB borde ju inte vara omöjligt. Kanske någon här som till och med har gjort det och vill dela med sig av sin lösning?

[Paxmax]

Det måste vara en hel del tankefel / grodor i det schemat.
15+9V AC likriktar du det blir max 35V och inte 50V
Du glömmer bort att små trafo's har väldigt belastningsberoende utspäning.
Om du nu behöver 15+9 = 24V så varför inte ta en 24V trafo?
Jag byggde detta av skrot jag hade liggandes
D4 sitter lite märkligt eftersom denna kommer att behöva tåla upp till 1A som 7805 kan leverera.
Jag använder endast ett par mA, men de 7805'or jag hade liggandes tålde inte 50V in
D2 och D3 är på 44V totalt. Dessa måste också tåla en del. Bättre att ta en 500-1500w tranzil
D2 o D3 är bara för att inte tomgångsspäningen skall skena ut från trafo's när den är obelastad.. åter igen.. man tager vad man haver.
Men alltihop skulle må bättre av att du körde 2 bryggor och separat likriktade 9V trafon.
Helt riktigt
Swech

Pilla på 230V vägrar jag göra, därav min fundering om "väggvårtan"

Det är därför jag rekommenderar en 48V väggvårta till dig... jag bara klistrade upp mitt skrot som ett exempel.

[netrunner]

Xerbee: Exakt hur du ska koppla är ju beroende på vad du hittar för laptop-laddare. Leta rätt på en och berätta sen vad den har för spänning och strömstyrka ut.

[Xerbee]

netrunner: Det ska jag göra. Återkommer på måndag efter jag grävt lite på jobbet.

EDIT:
Hittade en som ger 19V och 3.16A. Den borde väl fungera?

[netrunner]

Ok, bra.

Vi starta med styrningen. Du vill ha någon form av NPN effekttransistor. Det duger bra med "mellanstorleken". Teorin bakom detta kan man läsa här: http://www.kpsec.freeuk.com/trancirc.htm

Det vi vill ha är denna koppling:


LOAD är din lysdioder av en och samma färg.
Transistorn är av typen NPN.
Transistorn styrs av den mycket svaga strömmen IB.
Transistorn "äter" lite av spänningen VCE. Typiskt är ca 0,7V

Moståndet vid IB kan man gissa sig till att vara ca 1/75 av strömmen som går genom LOAD. Så för dig blir det hyggligt med typ 5mA och således 1000 Ohm.

Du vill ha lysdioderna i en grupp om bara en färg. Du har en spänningskälla. Den är på 19V och 3,16A. Du har inte alla 19V kvar att använda för NPN-transistorn har redan ätit upp 0,7V. Kvar är 18,3V.
Du använder denna guide: http://led.linear1.org/led.wiz
Vi har dom RÖDA lysdioderna som exempel (jag lämnar det som en övningsuppgift för dig att räkna ut dom andra). Data är som du har uppgivit: 5mm Röda, 1.8-2V, 18mA

"Source voltage" är således 18.3V (det som du har kvar)
"diode forward voltage" är således 1.9V (snittet av 1.8 och 2.0)
"diode forward current" är således 18mA
"number of LEDs in your array" 100

Första exempel är detta:


Du ser att det är en bra idé att bara köra med 99 lysdioder istället för 100 och klipper den nedersta raden.
Du ser att du inte eldar upp onödigt mycket effekt i motstånden, totalt för motstånden 566mW mot lysdiodernas 3420mW
Du ser att hela lasten inte drar mer än 216mA och du har 3000mA+ att tillgå. Du kan köra alla färger samtidigt utan att vara i närheten av strömkällans max gräns.

Lysdioderna kommer att ligga permanent anslutna mot plus. NPN-transistorn stänger av och slår på "minus".

Tänker du lite på säkerheten här så ser du att det kan vara ett problem att "lasten" är permanent ansluten till ström och att styra den med "minus". Detta är viktigt om man använder 230V men nu har vi bara 19V så det är inte farligt. För att träna i att "tänka säkert" så flyttar vi motstånden från minussidan (höger) till plussidan (vänster) om lysdioderna.

[Swech]

"diode forward voltage" är således 1.9V (snittet av 1.8 och 2.0)
Det där är lite farligt att anta det i denna koppling

Vid 1.8V så får du 18.3 - 9*1.8 = 2.1V
Vid 2.0V så får du 18.3 - 9*2.0 =0.3V

U=R*I ->
2.1/68 = 30mA
0.3/68 = 4mA
Spridningen i en påse dioder är ju sådan att alla kan vara i princip 1.8 eller alla är 2.0

Klart bättre är att skapa en strömgenerator så att man har kontroll på strömmen oavsett
diodernas verkliga framspänningsfall..

Swech