Driva 3st 3W RGB-dioder med varierande spänning?

[Varsa]

Hej,
som ny här vill jag först tacka för gemenskapen! Har länge haft ett intresse för elektronik och en fetisch för lysdioder och är även utomordentligt duktig på att googla men på denna fråga hittade jag inget tydligt svar och vill helst inte bränna dioder, student som jag är.

Bakgrund:
I taket har jag en lampa, "Cittra", från Ikea med 4 spottar och genomskinlig bas. I denna har jag tänkt slänga in 3st 3W RGB-dioder för att lysa upp rummet lite. Jag har införskaffat en sådan här RGB-Styrning med IR fjärrkontroll. Matningen till spottarnas skenor är på 12V och ett enkelt relä eller brytare kommer växla mellan RGB-dioder och spottar.

Info:
Det enda jag vet om RGB-styrningen är att den har en utgående ström på maximalt 2A per kanal och max effekt 72W. Jag vet också att den har en utgående spänning på från ca 2V-12,8V (uppmätt, har inte exakta siffror).
RGB-dioder:
Röd: 2.5V-3V, 350mA
Grön: 3.2V-3.8V, 350mA
Blå: 3.2V-3.8V, 350mA

Frågeställning:
Hur ska jag se till att de får rätt konstanta ström samt ej mer än den specificerade spänningen?
Jag har funderat på att använda ett par LM317, men vet inte hur.

[Illuwatar]

Välkommen till detta forum!

Här har du lite hjälp för hur man använder LM317 som konstantströmsgenerator:



Beräkna R1 för de strömmar du behöver för dina LEDs. Då lysdioder ska strömstyras behöver du inte tänka på spänningen över dem. Däremot ska du inte övergå max-strömmen enligt datablad.

Tänk på att detta är en linjär lösning, vilket i praktiken innebär att "överbliven" energi som inte dioderna använder blir till värme. Är det trångt om utrymme kanske switchade lösningar skulle passa bättre då de har bättre verkningsgrad (= mindre värmeutveckling)?

[Varsa]

Tack!

Jag antar att det bästa är att koppla de tre dioderna för varje färg i serie, då jag annars behöver en LM317 för varje diod (alltså totalt 9 st)? Och om jag använder en för varje diod, kommer varje LM317 behöva bli av med mer värme.

Och för att konfirmera att jag då tänker rätt, visst delar lasterna i en seriekopplad krets på spänningen men har samma ström? Alltså kommer 3 st dioder i serie ge att jag behöver R1=Vref/I => R1=1.25/0.35=3.57 .



Ursäkta den något röriga bilden men fick med mina uträkningar också.
Har jag tänkt rätt?

Har även förstått att LM317 har ett eget spänningsfall på 3V alltså behöver jag 3V mer än dioderna drar, detta bör jag klara då de gröna och blåa drar 3.2*3=9.6. Det värsta som händer är väl att de inte lyser så starkt som de annars skulle kunna och det kan jag leva med.

[Glenn]

Finns diverse sidor som räknar ut värden till LM317 på nätet annars, så man slipper räkna för hand.

Finns även i electrodroid om man kör android

[jesse]

Jag har aldrig köpt några färdiga LED-drivare, så därför undrar jag en sak.
Om man nu har en RGB-drivare som har en massa finesser - man kan välja färg, man kan dimma med olika program osv... då borde väl även max-strömmen per kanal vara ställbar? Eller kommer denna att alltid ge upp till 2 ampere? Verkar ju lite korkat om man måste ha en extra strömbegränsare i serie.

Problemet med lm317 i så fall är ju att dimningseffekten blir lite stympad. Om du nu vill ha 350mA max per kanal, och du ska dimma ner, så kommer större delen av dimningen att ge 350mA ... det är bara i botten som det sjunker.

[Varsa]

Okej då kanske det inte är så lämpligt att använda en LM317?
Jag vill ju fortfarande kunna dimma belysningen med hjälp av RGB-styrningen.

Dessa RGB-styrningar är tydligen gjorda för RGB-tejp. Bland annat upp till 5m av denna RGP-tejp. Kan man koppla på liknande sätt som dessa "tejper"?

Jag lyckas aldrig komma fram till något vettigt. LM317 verkar vara det rimligaste men nu känns det som att det snarare kommer motverka just möjligheten att dimma som jag vill åt.

Hade jag vetat hur RGB-styrningen fungerar hade det ju underlättat men jag är inte säker, det jag vet är att den varierar i spänning beroende på hur mycket man dimmar.

[Neondiod]

Ja serikopplade leds har samma ström igenom sig. Dock kan du inte seriekoppla de RGB leddarna du länkade till från DX, om du vill ändra färgerna, då de har gemensam minuspol.

På ditt schema ser det ut som om du tänkt driva konstanströmskretsen med RGB styrningen. Det kommer nog inte funka så bra för konstanströmskretsen kommer motarbeta RGB styrningen och försöka hålla strömmen och därmed ljusstyrkan konstant. Edit: jesse skrev visst det ser jag nu.

LED strips för 12 V brukar vara tre leds av varje färg i serie med ett motstånd för varje färg, sedan upprepas detta parallellt. Precis samma sak kan du göra med powerleds istället men med tåligare motstånd och lägre ström, beräkna för ca 250 mA max per färg för 1 W chip, för att skydda dioderna bättre mot för hög ström.

Dock kommer du troligen att behöva seriekoppla tre av varje färg för att passa bra mot den utspänning denna RGB styrning ger. Så då behöver du antingen 9 st. powerleds, 3 av varje färg, eller tre st. RGB leds med sex anslutningar (plus och minus för varje färg).

[Varsa]

Det visste jag ju om men tänkte inte på det för en sekund.
Jag kan inte göra annat än att parallellkoppla dessa dioder. Skulle det funka att parallellkoppla dessa dioder seriekopplade med varsitt motstånd? Elfa har ett par trådlindade motstånd 5W ±5 %, skulle dessa funka?

Det är ju inte optimalt men har redan dioderna och RGV-styrningen. Har även ett par lm317 men som ni nämnt kommer dessa aldrig funka att dimma med. Motstånden är ju iaf billiga.

[jesse]

Jag vet inte varför du ska blanda in motstånd i serie här.
RGB_styrningen styr inte spänningen. Den styr strömmen. Spänningen beror på vad du kopplar på.

[Varsa]

LED strips för 12 V brukar vara tre leds av varje färg i serie med ett motstånd för varje färg, sedan upprepas detta parallellt. Precis samma sak kan du göra med powerleds istället men med tåligare motstånd och lägre ström, beräkna för ca 250 mA max per färg för 1 W chip, för att skydda dioderna bättre mot för hög ström.

Jo det är nämligen så att jag trodde att Neondiod hade rätt i det han sa ovan. Kanske inte gäller då man vill dimma?

Men jag har som sagt inte lyckats med att fundera ut något vettigt därför frågar jag er.

Jag har testat att koppla vanliga 5mm dioder direkt till RGB-styrningen med endast motstånd i serie och det funkar hur bra som helst och går dessutom att dimma. Är den enda praktiska skillnad mellan dessa 3V, 20mA dioder och de RGB 3.8V, 350mA jag har att värdena skiljer sig så bör det inte vara några problem. En nackdel är förstås att om jag kopplar flera dioder parallellt kommer eventuellt någon av dioderna dra en högre ström och därför då gå sönder innan de andra och om det händer kommer med största sannolikhet resten också gå, men har själv inte kommit på en bättre lösning eller fått tips om en.

[Mindmapper]

Det visste jag ju om men tänkte inte på det för en sekund.
Jag kan inte göra annat än att parallellkoppla dessa dioder. Skulle det funka att parallellkoppla dessa dioder seriekopplade med varsitt motstånd? Elfa har ett par trådlindade motstånd 5W ±5 %, skulle dessa funka?

Det är ju inte optimalt men har redan dioderna och RGV-styrningen. Har även ett par lm317 men som ni nämnt kommer dessa aldrig funka att dimma med. Motstånden är ju iaf billiga.

Visst funkar det med parallellkopplade LED och 9 motstånd, men det blir mycket värme. LM317 går bra när spänningen räcker till, men du vinner inget ur värmesynpunkt.

Har du redan köpt LED. En annan möjlighet är att använda 6pins LED istället för 4-pins. Med 6-pins kan du seriekoppla. Nu är det ingen större vits om du bara har 12V. Med 12V kan du bara seriekoppla två blå, med tre blå hamnar du på ca 10,5V med 3 i serie. Du får du 1,5V kvar över motståndet. Det går men skulle spänningen öka har motståndet svårt att hålla emot. Har du en stabill spänning och inte kör maxström går det fint.

[Mindmapper]

Jag vet inte varför du ska blanda in motstånd i serie här.
RGB_styrningen styr inte spänningen. Den styr strömmen. Spänningen beror på vad du kopplar på.

RGB-styrningar som denna brukar PWM'a, dvs. den styr inte strömmen utan det får man göra med resistorer eller strömgeneratorer. Med en 2A utgång kan du ju hänga på ganska många LED-slingor i parallel. Vill du hänga på mera, sätter du bara en yttre effektFET och hänger på hur mycket du vill.

[Mindmapper]

LED strips för 12 V brukar vara tre leds av varje färg i serie med ett motstånd för varje färg, sedan upprepas detta parallellt. Precis samma sak kan du göra med powerleds istället men med tåligare motstånd och lägre ström, beräkna för ca 250 mA max per färg för 1 W chip, för att skydda dioderna bättre mot för hög ström.

Jo det är nämligen så att jag trodde att Neondiod hade rätt i det han sa ovan. Kanske inte gäller då man vill dimma?

Men jag har som sagt inte lyckats med att fundera ut något vettigt därför frågar jag er.

Jag har testat att koppla vanliga 5mm dioder direkt till RGB-styrningen med endast motstånd i serie och det funkar hur bra som helst och går dessutom att dimma. Är den enda praktiska skillnad mellan dessa 3V, 20mA dioder och de RGB 3.8V, 350mA jag har att värdena skiljer sig så bör det inte vara några problem. En nackdel är förstås att om jag kopplar flera dioder parallellt kommer eventuellt någon av dioderna dra en högre ström och därför då gå sönder innan de andra och om det händer kommer med största sannolikhet resten också gå, men har själv inte kommit på en bättre lösning eller fått tips om en.

Neondiod har rätt. Nu är den info de har på hemsidan obefintlig, man får gissa sig till hur det fungerar. De styrningar jag har kommit i kontakt med från samma firma PWM styr utgången och du måste begränsa strömmen genom dioden själv, med strömgenerator eller motstånd.

Varje diod ska ha sin egen strömbegränsning vid parallellkoppling, annars blir det som du säger.

[jesse]

Jag vet inte varför du ska blanda in motstånd i serie här.
RGB_styrningen styr inte spänningen. Den styr strömmen. Spänningen beror på vad du kopplar på.

RGB-styrningar som denna brukar PWM'a, dvs. den styr inte strömmen utan det får man göra med resistorer eller strömgeneratorer. Med en 2A utgång kan du ju hänga på ganska många LED-slingor i parallel. Vill du hänga på mera, sätter du bara en yttre effektFET och hänger på hur mycket du vill.

Aha, OK. Så den styr varken spänning ellre ström då
Utan tiden.

Men då är det kanske riktigt att hänga på motstånd eller strömbegränsare ändå - om det nu är 12 volt som PWM:as och PWM kan variera mellan 0% och 100% så kör man väl som vanligt då:

R= U/I dvs. (12-3.5*3)/0.250 = 6.2 ohm (avrundat uppåt) , och för de röda (12-2.75*3)/0.350 = 15 ohm.

Strömbegränsare vore ju fint, men då gäller det att den klarar ett sådant lågt spänningsfall (bara 1.5 volt), men går väl att fixa med två transistorer - det är precis på nedre gränsen. Men man riskerar då inte för hög ström i alla fall.

EDIT: sänkte från 350 till 250 mA

[Varsa]

Jag vet inte varför du ska blanda in motstånd i serie här.
RGB_styrningen styr inte spänningen. Den styr strömmen. Spänningen beror på vad du kopplar på.

RGB-styrningar som denna brukar PWM'a, dvs. den styr inte strömmen utan det får man göra med resistorer eller strömgeneratorer. Med en 2A utgång kan du ju hänga på ganska många LED-slingor i parallel. Vill du hänga på mera, sätter du bara en yttre effektFET och hänger på hur mycket du vill.

Okej, jag ska ta med mig prylen och muta mig in i Mekatroniklabbet så kan jag lätt se hur signalen ser ut.
Det enda jag hittat som beskriver utgången är: Three CMOS Open-drain output. Men det säger ju ingenting om huruvida det är PWM eller inte så som jag förstår det.

Neondiod har rätt. Nu är den info de har på hemsidan obefintlig, man får gissa sig till hur det fungerar. De styrningar jag har kommit i kontakt med från samma firma PWM styr utgången och du måste begränsa strömmen genom dioden själv, med strömgenerator eller motstånd.

Varje diod ska ha sin egen strömbegränsning vid parallellkoppling, annars blir det som du säger.

Okej toppen, ska testa lite så snart jag fått hit ett par motstånd.