NEWBE! Trasformatori e Corrente Continua

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Ciao,

La domanda e' parzialmente legata ad Arduino... ma spero che qualcuno mi possa dare un dritta comunque...

io ho un trasformatore/alimentatore da 220v AC a 12v DC con una potenza di 350 Watt.
Il trasformatore e' stato preso per un progetto legato ad una plaffoniera LED.

tra le varie specifiche del trasformatore c'e' scritto anche ha un massimo output di 48 VDC.

Per collegare i LED ho usato dei "driver", il cui output massimo e' di 45 VDC. I miei led sono da 3v.
Adesso arriva la parte che mi confonde:
Le istruzioni dicono che io per ogni "driver" posso collegare circa 13 LED da 3v ( 45VDC/3V + un margine ).
Le istruzioni mi dicono che posso collegare tanti driver per un massimo di 350 Watt, e le stesse istruzioni mi dicono che si traduce in un massimo di 9 driver...

Io l'unico modo che ho trovato per far tornare i conti e' il seguente:

350 Watts / 3V = 116 Led

Poi ho diviso il numero di Led (116) per il numero di LED per ogni Driver ( 13 ).
116/13 = 9 driver

Questo numero di driver (9) corrisponde con le istruzioni... ma non capisco perche' "funziona"...
Perche' dividendo i WATT per i VOLT trovo un numero che funziona?

Spero di essere riuscito a spiegarmi!

Grazie in antipo!

Marco

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Capita di fissarsi su una cosa e non c'è verso alle volte. :smiley:

3 è un numero e può coincidere con 3 Volts, 3 Amper o 3 Watt.

Massimo 9 driver, quindi 350 / 9 = 38,888 W per driver a cui sono connessi un massimo di 13 led, quindi
Wled = 38.888 / 13 = 2,991 W

350W / 2.991W = 117,017 (117 led)

117 x 3W = 351W

Quindi in sostanza 3 in questo caso non sono volts ma watts.

Ciao.

PS: per definizione il trasformatore lavora con (AC) corrente alternata (impulsiva) e non con la DC, nel tuo caso
si tratta di un alimentatore AC to DC (penso).

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Grazie! Hai ragione per quello che riguarda l'alimentatore... mi confondo sempre!

Adesso credo di aver capito!

Se il mio numero di driver necessari fosse incognito dovrei fare qualcosa del genere:

il mio driver ha un'output di 45 Vdc... uso LED da 3 Vdc... 45/3 = 15 LED al massimo...
Per darmi un margine decido di usare 13 LED.... quindi a questo punto torno indietro... 13 x 3 Vdc = 39 W
Adesso con faccio 350 W dell'alimentatore diviso 39 W = 9 driver...

E' dimmi... cosa mi rappresenta il 48 Vdc del mio trasformatore? Come posso usare questa informazione? Sono gli amper massimi erogabili dall'alimentatore?

Io ho due alimentatori:

  1. descritto come 220V a 12V 48 Vdc 350W
  2. descritto come 220V a 12V 30A

ma sono equivalenti? Perche' sono descritti in modo diverso? o e' solo una cosa commerciale?

Grazie

Marco

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Inoltre, capita anche quando si pensa che i led funzionino in tensione, mentre invece funzionano in corrente (ho perso il conto delle volte che l'ho scritto :P)

Un led non "funziona" a 3V ... un led puo avere una "caduta di tensione" interna di 3V (da 2.9 a 3.6 per i led bianchi, dipende dal modello) ... questo significa 2 cose ... prima cosa, con una tensione minore di quella di caduta interna, il led non si accende (perche' non c'e' passaggio di corrente attraverso il chip) ... seconda cosa, ogni led aggiunto ad un circuito "toglie" la sua tensione di caduta interna da quel circuito, quindi il calcolo delle resistenze per la corrente (se si usano resistenze) va fatto tenendolo presente (esempio, led da 5mm, 20mA, alimentati a 12V, il calcolo della corrente va fatto in questo modo; 1 led, 12-3.5=8.5, resistenza per 20mA 8.5/.02=425 ... 2 led, 12-7=5, resistenza 5/.02=250 ... e cosi via)

Per quanto riguarda invece l'uso dei led con gli appositi drivers a corrente costante, e' il driver che si occupa di mantenere la corrente su cui e' impostato leggendola in tempo reale e regolando la tensione decine di migliaia di volte al secondo con precisione di pochi millivolt ... il fatto che questi driver abbiano una tensione massima di uscita, serve a calcolare quanti led in serie DELLA STESSA CORRENTE ci si possono attaccare al massimo, se sono di meno, ci pensa il circuito a ridurre in proporzione la tensione all'uscita per mantenere la corrente attraverso i led costante.

Quindi non importa se al tuo driver ci colleghi 2, 4, 9, o quanti led, l'importante e' che tutti richiedano la stessa CORRENTE di funzionamento (occhio, corrente, NON potenza, perche' ci sono led con la stessa potenza ma con correnti diverse), e che la somma delle loro cadute di tensione sia minore della tensione massima che il driver puo fornire ...

EDIT: nel tuo esempio, considera i tuoi led (bianchi, presumo), come led con caduta di 3.6V, se non hai un datasheet, e collegane meno della tensione massima del driver (che al limite non funziona corretamente) ... ad esempio, con driver con uscita massima di 45V, e led bianchi da 3.6V, darebbe 12.5 led, usane 10 o 11 per serie al massimo ... a proposito, che led sono ?

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Grazie per la spiegazione.
I LED sono questi:

http://www.rapidled.com/solderless-cree-xp-g2-cool-white-led/
http://www.rapidled.com/cree-xp-e-blue-3w-led/

Pero' io ne ho messi in serie di due "colori" diversi... bianchi e blu... adesso mi fai venire il dubbio che non abbiano la stessa corrente di lavoro?
Anche perche' mi un driver dopo un po' di tempo mi si e' bruciato... probabilmente perche' si scaldava troppo e non avevo messo nulla per raffreddare/ ventileare i driver...
Ho cambiato i driver, ma poi non ho piu' provato a tenerli accessi per un lungo periodo... quindi non so' se era quello il problema in realta! :confused:

Ciao

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Gli XP-G2 sono led a chippone singolo abbastanza "strani", infatti sono led da cica 2W, che con buon dissipatore possono funzionare a lungo anche a 700mA, ma che se alimentati ad impulsi, come i "flashled", possono arrivare a reggere fino ad un massimo di 1.5A e dare 5W (ma non conviene, servono impulsi brevi e commutazioni veloci, e si friggono troppo facilmente) ... li puoi far funzionare fra i 350 ed i 700 mA (fra 1 e 2 W), ma solo se agganciati ad un dissipatore adeguato, altrimenti rischi di cuocerli ...

Gli XP-E hanno una tensione leggermente superiore (circa 3.3V di media), ma possono tranquillamente funzionare a 700mA, sempre ovviamente su adeguato dissipatore, quindi il driver non dovrebbe avere problemi, sempre che ovviamente non usi piu di 9 o 10 led per ogni serie (se ne usi troppi ed il driver va fuori tensione massima, invece, potrebbe anche bruciarsi)

Hai un link anche ai driver ? ... o le specifiche ?

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Quando mi sono cimentato in questa cosa... ne sapevo pure meno di adesso! ed ancora adesso ho delle difficolta'... anche se sto' acquisendo consapevolezza...
Il problema e' che credo di aver scelto con leggerezza i driver... che sono i seguenti:
http://www.rapidled.com/mean-well-ldd-1000h-dimmable-driver/

usati trami te questa board:

Mi sono ricordato che ho usato 4 driver per 4 "piste" di LED. Due piste con una serie di LED bianchi e due piste con LED blu... il problema e' che ho usato sempre lo stesso driver ( 4 driver uguali ) con output da 1000 mA... potrebbe essere questa la causa dell'alto riscaldamento dei driver stessi? Potrebbe essere la causa che li ha fatti bruciare secondo te?

I questo periodo vorrei fare a pezzi questa plafoniera e rifarla più' grande aggiungendo altri LED visto che il primo esperimento e' stato fatto un po' malamente e con il problema della scarsa affidabilità'...

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Per darmi un margine decido di usare 13 LED.... quindi a questo punto torno indietro... 13 x 3 Vdc = 39
W

No. 13 LED a 3V Uf sono 39V tensione neccessaria per far funzionare 13 LED e non la potenza di 39W.

Che quel LED é da 3W, lo piloti con 1A e ha una tensione sui morsetti di 3V é un caso.

Ciao Uwe

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Datemi una mano ad interpretare il datasheet dei LED che ho segnalato prima...

Se mi viene detto che la massima drive current e' 1500 mA... cosa succede se uso una drive current di 1000 mA?
La forward current mi e' di qualche indicazione?
Se il LED mi dice che ha una drive current massima di 1500 mA, essa coincide anche con quella "ideale"?

Io uso dei driver da 1000 mA per pilotare LED con driver current massima da 1500 mA e altri LED con un driver sempre da 1000 mA ma con driver current ( dei LED ) massima da 1000 mA ( che e' il massimo da datasheet ).

Ciao

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Pe rinterpretare il Datasheed dovresti darci un link percui quello sotto scritto é una spiegazione della Tua interpretazione.

La corrente massima continua (non pulsata) é la corrente che puoi far funzionare il LED. Se usi un alimentatore corrente continua di valore minore il LED si illuminerá di meno e dovrebbe funzionare anche di piú. Ovviamnete produrrá meno calore.

Come detto risposte sicure dopo lettura datashied da parte nostra.
Ciao Uwe

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Come gia detto, dai datasheet dei led che usi tu, la corrente massima di funzionamento continuo "sicuro" (cioe' che non ti strina o degrada i led in pochi mesi) e' 700mA, quindi quei driver non vanno comunque bene ... poi il fatto che entrambi i led possano funzionare a 700mA, ti consente anche di collegarli in serie, pure se diversi fra loro, ma sempre con drivers che limitino la corrente massima a 700mA, o se possibile anche un po meno (per fare in modo che un led duri il piu possibile, non bisogna MAI usarlo alla corrente massima dichiarata) ... roba tipo questi http://www.ebay.com/itm/5pcs-Meanwell-LDD-700H-DC-DC-Constant-Current-700mA-LED-Driver-Dimmable-/231177619099?hash=item35d342869b:g:Lu8AAMXQ1d1THeW3 o altri simili ...

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Ma tu questi 700mA dove li leggi nel datasheet?
E' la forward current?
Perche se entrambi i datasheet c'e' scritto la corrente massima... ma solo su uno solo c'e' scritta la forward current.
E visto che si parla di driver... tu a quali ti affideresti? Perche' io nella mia ignoranza conosco solo quello di cui ho scritto il link prima...

Ciao

ps. grazie per l'aiuto a proposito... sei molto istruttivo! :slight_smile:

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I datasheet li ho trovati su google con le sigle dei led ...

http://www.cree.com/~/media/Files/Cree/LED%20Components%20and%20Modules/XLamp/Data%20and%20Binning/XLampXPG2.pdf

http://www.cree.com/~/media/Files/Cree/LED%20Components%20and%20Modules/XLamp/Data%20and%20Binning/XLampXPE.pdf

I driver da 700mA sono sullo stesso sito del quale mi hai postato il link del driver da 1A ... http://www.rapidled.com/mean-well-ldd-700h-dimmable-driver/

Comunque, per quanto riguarda la corrente, e' un valore "standard" per far durare un po di piu quei led ... e' vero che i bianchi potrebbero sopportare fino a 1000mA, ed i blu un po di piu, ma se vuoi che durino piu di qualche mese, o li si alimenta con quasi il massimo, ma usando un sistema attivo di raffreddamento ed un controllo della temperatura che gli impedisca di superare i 50 - 55 gradi (perche' al crescere della temperatura diminuisce la corrente massima sopportabile dal chip, fra le altre cose, ed anche perche' la copertura di fosfori tende a bruciarsi se la temperatura sale troppo) , o li si fa funzionare a corrente ridotta (ovviamente sempre su dissipatore, ma in quel caso non e' indispensabile un controllo attivo della temperatura, solo una sicura che stacchi o riduca l'alimentazione se il dissipatore supera i 75 - 80 gradi)

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Io ho i led montati su un dissipatore di alluminio con relative ventole... ma non un controllo della temperatura...

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Allora falli funzionare a 700mA, e mettici un'interruttore termico (sul dissipatore, lontano dalle ventole) che ti apra a 75 o 80 gradi, giusto per sicurezza ... :wink:

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Dove lo trovo un interruttore termico? :slight_smile:
Quando dici 75-80 gradi parli del dissipatore di alluminio?
Mi serve un termometro da attaccare al dissipatore per vedere che temperature raggiungo! Con 80 gradi ci posso cucinare le uova sopra!!
A parte gli scherzi... a parte bruciarsi il driver, non mi sembra di aver raggiunto temperature intollerabili sul dissipatore... sono curioso adesso... :slight_smile:

Marco

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75/80 gradi sono IL MASSIMO che dovrebbe raggiungere il dissipatore in caso di problemi (ad esempio, bruciarsi la ventola) prima che la protezione scatti, di solito andrebbero tenuti alla temperatura piu bassa possibile, per prolungargli la vita ... uno qualsiasi ... adesempio, una cosa come questa Termometri per il bricolage e fai da te | Acquisti Online su eBay (selezionando 75 gradi, metallico e normalmente chiuso), oppure una cosa come questa interruttore termico 70°C normalmente aperto - termostato sensore - ART. EP05 | eBay, o un qualsiasi altro interruttore termico simile, basta che sia NC ...

Se proprio vuoi usare un termostato elettronico, anche se non serve, usane uno economico, tipo questi o simili http://www.ebay.com/itm/5V-W1209-waterproof-digital-display-thermal-control-switch-thermal-relay-SN110-/291551262495?hash=item43e1cf371f:g:w6sAAOSwTapV4WU2 ... oppure fai fare il controllo direttamente ad arduino, con una normale NTC :wink:

Ovviamente, l'interruzione del circuito NON va fatta sui led, ma sull'alimentazione dei driver (cioe' PRIMA dei driver) ... il driver che ti si e' bruciato, quanti led gli avevi attaccato ? ... se erano troppi e causavano una caduta maggiore della tensione di uscita, potrebbe essersi bruciato proprio perche' lavorava in anello aperto, e quindi non regolava piu ...

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Il primo link e' una specie di "fusibile"?
Come funziona? Incollo il sensore alla superficie del dissipatore da monitorare e poi uso i fili per come ponte per l'alimentazione?

Il secondo link non ho capito bene come funziona... sembra un bottone... ma credo che funzioni con lo stesso principio no?

Il terzo e' fin troppo sofisticato... e come hai detto tu posso farlo con arduino... credo che sia semplice anche per le mie!!

Per quello che riguarda il driver bruciato io ho seguito le indicazioni del fornitore... quindi ho attaccato 13 LED... pero' ho usato i tutti i driver da 1A...
Ammetto che avevo sottovalutato molto il discorso temperatura sulla board dei driver... non avevo ventilato nulla sulla scheda e l'avevo anche sacrificata in posto sfortunato... :confused:

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I driver scaldano un po anche loro, quindi ovviamente vanno ventilati ... 13 led, se fossero da 3V esatti, andrebbero bene, ma i led tendono a variare la loro caduta interna, anche per esemplari simili (infatti i fabbricanti di solito danno un dropout minimo e massimo, e per sicurezza bisogna sempre calcolare considerando il massimo) ... led bianchi possono andare tranquillamente fino a 3.6V di dropout, quindi la serie potrebbe causare una caduta da 39 a 46.8V ... se il driver si trova connessa una serie che richiede piu tensione di quella massima che puo dare (in genere e' sempre buona cosa limitare la tensione richiesta dalla serie di led al massimo al 90% dell'uscita possibile del driver), ovviamente non riesce piu a leggere la corrente, quindi inizia a "pompare" al massimo l'uscita per cercare di regolarla inutilmente, finendo per bruciarsi (anche per questo motivo, i driver in corrente costante non dovrebbero mai essere alimentati senza led collegati) ... quindi e' meglio se le serie di led le fai da 10, massimo 11 led, in modo che il driver non rischi mai di finire in anello aperto e friggersi (oltre ovviamente a metterli in un posto in cui possano dissipare se scaldano ;))

EDIT: gli interruttori termici sono proprio tipo fusibili, staccano sopra una certa temperatura e riattaccano quando scende di nuovo ... basta che lo fissi bene (occhio che la colla non si stacchi, meglio magari una fascetta o viti) al dissipatore, in un punto in cui non ci sia l'aria della ventola che falsa la lettura ... il primo tipo e' il piu piccolo, ma serve fissarlo con qualcosa, il secondo e' comodo perche' ha la flangia di fissaggio per le viti ma e' piu grosso ... poi se invece la protezione la fai con Arduino, e' anche meglio, perche' in quel modo potresti pilotare i driver in PWM, riducendo la luminosita' senza spegnere tutto se la temperatura sale troppo, ma un termico io lo metterei lo stesso, per sicurezza, magari da 80 o 85 gradi (cosi se si impalla Arduino, almeno c'e' una protezione in piu, che male non gli fa :wink:

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Ho capito... io per adesso ho comprato dei piccoli dissipatori da mettere sui driver per aiutare il raffreddamento...
La plafoniera ho deciso di rifarla da punto a capo migliorando tutte le "schifezze" da super niubbo.
Probabilmente la versione 10 sara' vagamente decente! Mi piace l'idea dell'interuttore termico...
Come pilotare i driver direttamente con Arduino.... cosi lontano non ci sono ancora arrivato...
Ho un controller comprato ad-hoc per pilotare i LED... la mia aspirazione e' di replicare le funzionalita' del controller comprato con uno fatto da me con Arduino...
Ho una curva di apprendimento molto lenta... non ho tantissimo tempo... le mie competente elettriche/elettroniche sono arruggite molto e elementari ( sono un perito informatico )... e cerco di imparare da solo con internet e con la sperimentazione... faccio anche errori madornali... eheheheh...

Mi piacerebbe pero' capire come interfacciare il driver con Arduino... perche' non ho la minima idea da dove cominciare!!