Sida 1 av 2

Driva parallellkopplade LED

Postat: 14 november 2007, 11:08:01
av Nisse
Pysslar med ett litet projekt där jag vill driva fem lysdioder med 20 mA/st.
Tänkte använda en LM317 som konstant-ström-generator.
Enklast hade naturligtvis varit att seriekoppla dom och koppla LM317 att leverera just 20 mA. Dock har jag inte den spänningen att tillgå som krävs vid seriekoppling.
Därför tänkte jag nu parallellkoppla dioderna och köra på 100 mA totalt.

Nu kommer min fråga. Hur gör jag med seriemotstånd? Med en konstant-ström-generator behövs ju igentligen inget seriemotstånd. Dock har jag förstått att man inte skall parallellkoppla flera dioder rakt av, då de kan ha små variationer i Vf vilket skapar problem.
Så hur gör jag? Ett riktigt lågohmigt motstånd till varje diod?

Mvh
Nisse

Postat: 14 november 2007, 11:24:32
av Icecap
1: Man driver inte LED i parallellkoppling!
2: Man driver inte LED i parallellkoppling!
3: Man driver inte LED i parallellkoppling!

Då du inte skriver vilken spänning det finns att tillgå kan jag inte vara specifik men om du tar t.ex. en Simple Switcher-krets kan du lyfta spänningen tillräckligt till att det ska fungera.

Själv har jag en lampa över mitt t-bord med 10 vita LED och alla är seriekopplade och de drivs av 12V. Detta fungerar ju inte egentligen men jag tog en Simple Switcher flyback-converter (hade den liggande) och "gör som vanligt" förutom en sak: feedback. Den regulator jag har är en "-ADJ" som behöver 1,23V på sense-ingången för att vara nöjd, alltså monterade jag ett motstånd på (1,23V/20mA=) 62Ω mellan GND och SENSE-ingången, LED'na som jag alltså har seriekopplat sitter då mellan Vout och SENSE-ingången och när det flyter 20mA genom dom håller kretsen den reglering.

Värmeutveckling är obefintlig, det förloras 24,6mW i motståndet och själva switch-kretsloppet är väl hyggligt effektivt. LED'na drivs med ca: 35V eller något därikring, jag har inte brytt mig om att mäta det då det går 20mA genom dom och då är jag nöjd!

Så via den step-up omvandlare kan jag alltså mata med konstant ström från en lägre spänning, enkelt och effektivt.

DIT: 5 LED och inte spänning nog... Antar att det är vita á 3,5V/st = 17,5V... du har gissningsvis 12V (bil? dator?), alltså kan du planka mitt projekt rakt av utan problem.

Postat: 14 november 2007, 11:27:50
av speakman
Varför är det egentligen så farligt att parallellkoppla? Med 1%-iga seriemotstånd borde differansen på olika dioder vara försumbara kan man tycka.
Icecap?

Postat: 14 november 2007, 11:31:34
av sodjan
Med *individuella* motstånd för varje LED, så är det OK.
Men så tolkade inte jag första inlägget. Där skulle
fem LEDs kopplas direkt till en konstantströmkälla
på 100mA, och risken är då stor att en av LED'arna
har en något lågre Vf och får ta en större del av strömmen.

Postat: 14 november 2007, 11:32:16
av Nisse
Det är fyra NiMh accar som kommer användas som drivkälla, ca 4,8 volt alltså. Dioderna är vita.

Simple Swither osv. är inte aktuellt. I just detta projekt så får det inte bli mer komplicerat än LM317.

Det går alltså inte att driva flera dioder med en konstant-ström-källa på annat sätt en i serie?

Mvh
Nisse

Postat: 14 november 2007, 11:35:22
av Nisse
Här hann det komma svar medan jag skrev det förra inlägget.
sodjan skrev:Med *individuella* motstånd för varje LED, så är det OK.
Men så tolkade inte jag första inlägget.
Jo det var precis så jag menade. Ett lågohmigt motstånd i serie med var diod och sedan det i parallell drivet från LM317 som konstant-ström-gen.
Jag tycker det borde funka, men ville bara kolla om jag missat något.

Mvh
Nisse

Postat: 14 november 2007, 11:48:56
av Icecap
Räkna vetja!

Den minste obalans gör att strömmen flyttas till den LED med lägst Vf, i detta fall får den alltså 100mA. Då halvledare har så pass mycket olinjaritet kommer de andra LED nog att ta en del av strömmen men knappast mer än totalt 20-30%, alltså får en enda LED med lägsta Vf ung. 70mA. Detta brukar de vara ganska ledsna över och inte sällan lämnar de in helt.

Alltså är det 4 st kvar, den med lägst Vf får då ta stryk och de resterande tar än mindre av den totala ström och redan om de delade totalt jämt vore det i överkant så de kommer att dö en efter en, kanske inte direkt men säkert är det.

Sedan lägger man in utjämningsmotstånd och då börjar det bli bättre, Vf har inte lika katastrofal betydelse MEN det kostar: högre spänning behövs för att driva det hela och det finns en undre gräns på motståndets värde som gör det mycket ineffektivt. Och man sparar då inget heller: en konstantströmsgenerator för alla + ett motstånd per diod.... varför då inte nöja sig med ett motstånd per LED och sedan får det vara bra?

Om en LED skulle få för sig att dö av annan anledning får de resterande LED ju stryk likaväl om man använder konstantströmslösningen så enbart av den anledning är det dumt.

Så det är inte "farligt" att parallellkoppla, det är bara idiotisk! Det blir i övrigt en massa kylande med en konstantströmsgenerator med en LM317, den ska väl ha minst 2,5V för att reglera och det ger minimum 250mW som måste kylas bort (850mW vid 12V), med switch-lösningen blir det en effektivitet på ca: 80% = 35mW i förlust...

Postat: 14 november 2007, 12:27:36
av Mindmapper
Om man nu ska ha en konstantströmsgenerator och 5 LED med 5 resistorer. Vilken spänning ska man räkna med över resistorerna för att få fram resistansen? Eller ska man bara höfta? Tycker nog att konstant spänning (LDO) eller att switcha upp spänningen och seriekoppla vore bäst.

Postat: 14 november 2007, 12:52:24
av speakman
Ah, jag tog förgivet att han skulle ha seriemotstånd till respektive LED.

Postat: 14 november 2007, 13:13:27
av Nisse
Icecap skrev:varför då inte nöja sig med ett motstånd per LED och sedan får det vara bra?
Men då blir de ju parallellkopplade och det var ju "idiotiskt".... :shock:

Postat: 14 november 2007, 13:16:52
av sodjan
> och det var ju "idiotiskt"....

Nej, inte med individuella motstånd, det är helt normalt.
Ja, med ett gemensamt motstånd (eller med en konst-ström gen).

Postat: 14 november 2007, 13:20:13
av Nisse
Sodjan, läs Icecaps inlägg igen. Där skriver han att det är idiotiskt att parallellkoppla dioder även om de har var sitt motstånd.

Men jag inser nu att jag stoppat näven i ett getingbo. Jag rotar runt lite mer med Google och ser om jag hittar någon lösning och ett svar någonannanstans.

Mvh
Nisse

Postat: 14 november 2007, 13:28:28
av sodjan
> Där skriver han att det är idiotiskt att parallellkoppla dioder även om de har var sitt motstånd.

Ja, om alltihop drivs från en konstant *ström* källa (som var fallet i exemplet som Icecap svarade på).
Nej, om de (vilket är vanligast i det läget) drivs från en konstant *spännings* källa.

Konstantströmgenerator fungerar bäst med *1* "last", t.ex *1* kedja av seriekopplade LEDs.
Det blir annars lätt problem med fördelninen av konstantströmmen mellan de olika "benen".
Individuella motstånd gör det lite bättre, men aldrig bra. Går en LED sönder kommer
strömgeneratorn att öka på spänningen för att försöka hålla strömmen
konstant, och alltså öka strömmen genom de LEDs som överlevde, vilket i
sin tur kommer att minska livslängden även på dessa.

Postat: 14 november 2007, 14:06:38
av Frod
Finns det ett egenvärde i att ha en konstantströmsdrivare?
Har man en matningsspänning just över Vf och kan elda upp ytterst lite effekt i ett motstånd så borde väl det vara helt ok?

Alltså, parallellkoppla med individuella motstånd.

Finns där vettiga argument emot detta?
Möjligen kan jag se kortslutningssäkerhet som ett argument men det kräver intelligens i konstantströmsdrivaren.

Postat: 14 november 2007, 14:08:59
av Nisse
Egenvärdet är för min del att spänningen från NiHm-batterierna inte är konstant. Alltså kommer ljuset avta med sjunkande spänning.

Mvh
Nisse