Home
Accesso / Registrazione
 di 

Led ad alta luminosità: il circuito per pilotare i led di potenza. Parte 3

Led ad alta luminosità

Quello dei LED ad alta luminosità; è un argomento molto vasto, come abbiamo visto nelle due parti precedenti. Nella prima è stata osservata la modalità di alimentazione diretta con l’analisi dei vantaggi e dei relativi svantaggi, per andare più a fondo nell’argomento con l’osservazione di alcuni circuiti e la loro analisi (pro e contro); nella seconda l’attenzione si è spostata sui regolatori switching e sui circuiti per la corrente costante. Ora vediamo le sue varianti.

Leggere modifiche al circuito per corrente continua

Queste piccole modifiche la circuito #1 affrontano la limitazione di tensione del circuito stesso. Bisogna mantenere il Gate NFET (G) sotto i 20V se intendiamo utilizzare una sorgente di energia maggiore di 20V. Nel circuito #2 è stato aggiunto R2, mentre nel #3 R2 viene sostituito con Z1, un diodo zener (un diodo a giunzione P-N). Il circuito 3# è il migliore, ma il 2 è sempre comodo nel caso in cui non si possegga il valore corretto del diodo zener. Impostare la tensione di G a circa 5V, usando un diodo zener da 4.7 o 5.1 volt (ad esempio, 1N4732A o 1N4733A), altrimenti un valore più basso non permetterebbe a Q2 di attivarsi completamente, e uno più alto non funzionerebbe con la maggior parte dei microcontrollori. Se la tensione in ingresso è sotto i 10 volt, cambiare il resistore R1 con uno da 22k-ohm, visto che il diodo zener non funzionerà a meno che non ci sia il passaggio di 10uA attraverso di esso. Dopo questa modifica, il circuito sarà in grado di gestire 60V.

I microcontrollori fanno la differenza

E arrivato il momento di collegare il circuito ad un microcontrollore a ad un computer, in modo da avere un LED ad alta luminosità digitale. I pin dei microcontrollori sono in grado di supportare di solito 5,5V,ecco perché la presenza del diodo zener è molto importante. Il circuito #4 va usato nel caso in cui il microcontrollore supporti 3,3V o meno e inoltre i pin d’uscita devono essere a collettore aperto, che permette al microcontrollore di limitare il pin e fa in modo che il resistore R1 raggiunga i 5V sufficienti ad attivare in maniera completa Q2.

Un altro metodo di riduzione

Se non si vuole usare un microcontrollore, c’è ancora una modifica possibile da fare sul circuito #1. Il modo più semplice per ridurre l’intensità del LED è quello di cambiare R3. Come si vede nell’immagine, sono stati aggiunti R4 e un interruttore in parallelo con R3, così, con l’interruttore aperto, la corrente viene controllata (SET) da R3, mentre con l’interruttore chiuso la corrente è impostata (SET) dal nuovo valore di R3 in parallelo con R4 (più corrente).

Circuito analogico regolabile

Questo tipo di circuito permette di regolare la luminosità senza utilizzare un microcontrollore. È infatti completamente analogico. La differenza principale sta nel fatto che il transistor N-FET viene sostituito con un regolatore di tensione che riduce la tensione in ingresso più o meno nello stesso modo del transistor N-FET ma è progettato affinché la tensione in uscita sia impostata dal rapporto tra i due resistori (R2+R4 e R1). Questo circuito a corrente limitata funziona nello stesso modo di quello precedente, ma in questo caso riduce la resistenza attraverso R2, diminuendo l’output del regolatore di tensione. Questo circuito permette di impostare la tensione del LED su ogni valore, ma limita anche la corrente del LED come in precedenza.
Per un esempio di questo circuito si può dare un’occhiata a questo progetto: RGB Color Controlled Room/Spot lighting.

Un generatore di corrente costante ancora più semplice

Quindi, come da titolo, abbiamo un modo anche più semplice di ottenere corrente costante e il motivo per cui viene descritto solo alla fine e non prima, è che presenta almeno un significativo inconveniente.
Questo tipo non usa né transistor N-FET né NPN, ha solo un singolo regolatore di tensione. Quindi, paragonato al precedente circuito che usava due transistor, questo è caratterizzato da:
- Ancora meno parti.
- Un dropout molto più alto, di 2,4V che reduce in modo significativo l’efficienza quando viene alimentato un solo LED. Se si sta alimentando una stringa di 5 LED avrebbe più senso ma comunque non rappresenta un grande affare.
- Mantenimento del setpoint di corrente quando la temperatura cambia.
- Minore intensità di corrente (5 ampere, ancora abbastanza per un buon numero di LED).
L’altro inconveniente di questo circuito è che l’unico modo per usarlo con un microcontrollore o un PWM è quello di disattivare e di riattivare tutto con un transistor MOSFET di potenza. Inoltre, l’unico modo per modificare la luminosità del LED è quello di cambiare il resistore R3, e in questo caso è possibile fare riferimento allo schema precedente per il circuito #5 che mostra come aggiungere un interruttore di potenza (alta e bassa).
Pinout del regolatore:
ADJ= pin 1
OUT= pin 2
IN= pin 3

Parti utilizzate:

Regolatore: un regolatore LD1585CV o LM1084IT-ADJ.
Condensatore: un condensatore da 10u a 100u / 6,3 volt o maggiore, ad esempio un Panasonic ECA-1VHG470.
Resistore: un resistore da almeno 2 watt, come il Panasonic ERX-2J.

 

 

Scrivi un commento all'articolo esprimendo la tua opinione sul tema, chiedendo eventuali spiegazioni e/o approfondimenti e contribuendo allo sviluppo dell'argomento proposto. Verranno accettati solo commenti a tema con l'argomento dell'articolo stesso. Commenti NON a tema dovranno essere necessariamente inseriti nel Forum creando un "nuovo argomento di discussione". Per commentare devi accedere al Blog

 

 

Login   
 Twitter Facebook LinkedIn Youtube Google RSS

Chi è online

Ci sono attualmente 22 utenti e 87 visitatori collegati.

Ultimi Commenti