Dopo aver bruciato 3 led RGB, credo di dover chiedere aiuto.
Devo pilotare dei led RGB a catodo comune tramite segnale PWM da un Atmega328 standalone per fare delle luci in un presepe e per far ciò ho pensato di usare una serie di 3 transistor NPN per pilotare altrettanti transistor PNP coi quali infine pilotare i 3 canali dei led RGB collegati in parallelo. Ma mi sa però che i conti che ho fatto sulle R sono sballati perché dopo qualche ora di funzionamento mi si sono bruciati 2 dei 3 canali dei led RGB (verde e rosso).... :0
Dunque, lo schema è qui sotto. La tensione di alimentazione è di 5V dati da un alimentatore stabilizzato (4V95 misurati). Ho messo un diodo per evitare inversioni di polarità (quindi -0V7). Il datasheet dei led dice che il canale rosso vuole 2V1 mentre i canali verde e blu vogliono 3V6. Tutti lavorano con 20 mA di corrente. Per calcolare le R ho fatto i seguenti conti, considerando che i led andavano in parallelo sui 3 canali e che avendo 1 transistor ho calcolato ed il diodo ho calcolato una caduta di tensione da 1V4 sull'alimentazione dei led. Quindi:
(5V-1V4-2V1)/60mA=25 ohm, che ho arrotondato a 28 per ottenere i quali ho usati 2 R da 56 in parallelo messe tra l'uscita del PNP e l'ingresso del filo che alimentava i 3 led. Stesso dicasi per i canali verde e blu, per i quali ho previsto 11 ohm di resistenza, ottenuti mettendo 2 R da 5.6 ohm in serie per canale. Qui il calcolo è stato più problematico perché 5V-1V4-3V6 è pari a 0V.... che caspita di R ci mettevo? Ho quindi usato una R "d'ufficio", ma mi sa che non è bastata perché il rosso è stato il primo a partire...
Ciao Leo
Non puoi mettere LED in paralello con un unica resistenza e volerli alimentare con la massima corrente permessa; devi mettere un LED per colore per LED percui 9 resistenze: 3 per rosso, 3 per verde e 3 per blu.
Poi metterli in paralello se la corrente totale é abbastanza bassa in modo che una valore di UF un po divrso dagli altri non provochi una corrente troppo alta su uno dei LED messi in paralello. Nel Tuo caso la corrente totale dovrebbe essere vicina ai 20mA.
Se alimenti i led a 5V puoi lasciar via i transistori NPN Q1 a Q3. Il diodo D1 non serve.
Col diodo:110 Ohm per rosso; e 35 Ohm per verde e blu (120 Ohm e 33 Ohm)
senza diodo: 145 Ohm per rosso e 70 Ohm per verde e blu (150 Ohm e 68 Ohm)
Ti ringrazio Uwe, l'altra sera non avevo capito bene per telefono.... ed ho provato con questa soluzione dei 2 BJT ed i led in parallelo che avevo in testa.... vabbé, per quest'anno è andata, i led sono fulminati...
Però, non capisco una cosa: perché non posso mettere i led in parallelo? Questa soluzione mi semplificava molto i fili da passare.
La tensione UF dato dalle tolleranze di produzione puó essere leggeremente diveso da LED a LED, parliamo di decine a centinaia di mV. Anche la temperatura ha influenza su UF; piú caldo é il LED piú si abbassa UF e peggiora la situazione. Se metti 2 led in paralello quello con UF minore prenderá piú corrente e si riscalderá di piú. Se dimensioni la resistenza per avere la corrente massima su tutti i LED questa leggerea differenza dei LED comporta che quello piú debole prende piú corrente e sulla lunga si rompe.
Non avevo considerato la differenza tra le singole tolleranze.. Effettivamente non si sono bruciati tutti insieme i canali dei singoli led, ma sono partiti uno alla volta.
Ciao Leo, nel mio lampeggiante era spiegata questa cosa: ogni LED ha bisogno di una propria resistenza di limitazione, ANCHE se sono identici; però se sono identici puoi ricorrere al trucchetto di una R sola (dimensionata correttamente) avendo consapevolezza che se li piloti singolarmente (p.es. con xx pin del micro ed un solo TR con unha sola R di limitazione), la luminosità varierà in funzione del numero di led accesi contemporaneamente, in quando la corrente si "divide" tra i led accesi; se invece li piloti tutti assieme devi considerare la corrente come la somma delle correnti assorbite da tutti i led e quindi dimensionare la R.
Nel caso di led di tipo diverso vale quanto spiegato chiaramente da Uwe.
Ok, questo è chiaro.
Difatti se vedi il mio circuito avevo previsto il collegamento insieme dei 3 canali identici: quindi rosso-rosso-rosso, verde-verde-verde e blu-blu-blu, quindi il caso dei 3 led RGB si poteva ricondurre ad un caso di 9 led singoli a gruppi di 3 colori proprio per scegliere una R di limitazione che mi desse una corrente adeguata che poi si sarebbe dovuta dividere equamente. Quindi, nel caso del canale rosso, ipotizzavo la presenza di 3 led singoli da 2V1 e 20 mA cad., per cui avevo dimensionato la R in modo da avere 60 mA sul canale: con i led in parallelo, ogni led doveva ricevere 20 mA.
Però dice giustamente bene Uwe che ogni led ha una sua tolleranza, per cui può essere che un led fosse più debole di altri ed ha ricevuto una corrente superiore a quanto poteva reggere, fulminandosi e facendo quindi bruciare anche gli altri che poi si sono dovuti dividere 60 mA in 2, quindi 30 mA a testa.
@Uwe:
sì, posso eliminare gli NPN ma poi ho tutto alla rovescia XD
Quindi devo prevedere l'invio dell'inverso del segnale PWM scelto dato che adesso al posto del rosso, ottengo il giallo (verde+blu)
leo72:
Ok, questo è chiaro.
Difatti se vedi il mio circuito avevo previsto il collegamento insieme dei 3 canali identici: quindi rosso-rosso-rosso, verde-verde-verde e blu-blu-blu, quindi il caso dei 3 led RGB si poteva ricondurre ad un caso di 9 led singoli a gruppi di 3 colori proprio per scegliere una R di limitazione che mi desse una corrente adeguata che poi si sarebbe dovuta dividere equamente. Quindi, nel caso del canale rosso, ipotizzavo la presenza di 3 led singoli da 2V1 e 20 mA cad., per cui avevo dimensionato la R in modo da avere 60 mA sul canale: con i led in parallelo, ogni led doveva ricevere 20 mA.
Però dice giustamente bene Uwe che ogni led ha una sua tolleranza, per cui può essere che un led fosse più debole di altri ed ha ricevuto una corrente superiore a quanto poteva reggere, fulminandosi e facendo quindi bruciare anche gli altri che poi si sono dovuti dividere 60 mA in 2, quindi 30 mA a testa.
il problema in genere nasce dal fatto che si tende a tirre il collo ai led rifilandogli una corrente prossima alla massima, personalmente, in questi particolari casi, mi tengo sul 50-60%, invece con R singola arrivo all'80%, questo diminuisce un po' la luminosità ma garantisce lunga vita ai led, anche quelli meno robusti.
menniti:
il problema in genere nasce dal fatto che si tende a tirre il collo ai led rifilandogli una corrente prossima alla massima, personalmente, in questi particolari casi, mi tengo sul 50-60%, invece con R singola arrivo all'80%, questo diminuisce un po' la luminosità ma garantisce lunga vita ai led, anche quelli meno robusti.
E' assolutamente vero! Difatti ho fatto i conti per i 20 mA quando forse avrei dovuto farlo su 15 mA, per stare sicuro. Vabbè, dopo le feste, riorganizzo il tutto, ricompro i led, faccio il PCB e metto in scatola per l'anno prossimo XD
volevo fare un'analisi,
se e' vero che le tensioni dei led differiscono una dall'altra, e' anche vero che mettendo una resistenza per led questa differenza resta.
cioe' se leo ha calcolato per 20mA a led il circuito, anche mettendo le singole resistenza avrebbe fatto uguale, e si sarebbe rotto ugualmente.
Perche' il fatto che siano in parallelo fa rischiare di piu' ?
Se metti una resistenza per ogni led la differenza di quache decina di millivolt fa cambiare la corrente di quache centinaio di µA. Se metti una resistenza per piú led la corrente varia molto di piú. vedi il primo link che ho incluso.
Ciao Uwe
grazie del link,
ma non capisco da dove derivi questa tua affermazione
riassumendo quello che dice il documento
la criticita' dei led in parallelo avviene DOPO il guasto, cioe' se un led si guasta tutta la corrente si riversa sugli altri,
questo in aggiunta al fatto l'aumento della temperatura peggiora la situazione, rende critici i collegamenti in parallelo dei led, specialmente per pochi led.
Infatti meno sono e piu' la corrente diventa distruttiva verso i supertiti.
MA SOLO DOPO IL GUASTO
tenendosi cautelativamente piu' bassi sul calcolo della resistenza di limitazione (come detto dal buon menni), non ci sono controindicazioni all'uso di led in parallelo.
quindi, ripetendomi, il led di leo secondo me sarebbe morto lo stesso, perche' lo ha pilotato al massimo.
la differenza e' che con 3 resistenze diverse sarebbe morto solo un led, mentre con una resistenza sono morti tutti e tre.
da dove derivi questa tua affermazione ?
Se metti una resistenza per ogni led la differenza di quache decina di millivolt fa cambiare la corrente di quache centinaio di µA. Se metti una resistenza per piú led la corrente varia molto di piú.
cosa succede se metti 2 LED con una curva espotenziele U/I in paralello dove UF é diverso uno dall altro?
Anche piccole differenze di UF comportano grandi differenze di corrente in modo che 2 LED in paralello la corrente non si divide a metá ma a scapito del LED con UF minore.
Ciao Uwe
leo volendo restare sulle 3 resistenze potresti aumentare un po' la tensione di alimentazione, se non e' un problema, e pilotarli in serie.
Cosi' non avretsi il problema e resteresti sulle 3 resistenze invece di 9
Ci avevo pensato, ma doveva essere una cosina piccolina: avendo un piccolo alimentatorino per cellulari cannibalizzato che mi dava 5V stabilizzati con 500 mA, avevo usato quello. E poi coi 5V rimanevo in un ambito maggiore di sicurezza, avendo comunque bambini "ciaccioni" per casa
Cmq meno male che avevo fatto una cosa volante su breadboard per finirla in tempo, contando di riversare tutto su 1000fori dopo Natale XD
Ciao..io ho fatto un progetto simile poco tempo fa per delle strisce rgb ed ho usato un mosfet irfz44n..come montaggio ho seguito un esempio che ho trovato da qualche parte in qualche forum ma che ora non ricordo...comunque se non sbaglio ho attaccato una resistenza da 3.3k all'uscita di arduino e alla base del transistor il negativo dei led al collettore e all' emettitore il positivo dei 12v; poi ovviamente la massa dei 12v assieme a quella di arduino...l'unica cosa non sono sicuro del cablaggio al 100% ma in rete lo trovi sicuramente..
Testato:
leo volendo restare sulle 3 resistenze potresti aumentare un po' la tensione di alimentazione, se non e' un problema, e pilotarli in serie.
Cosi' non avretsi il problema e resteresti sulle 3 resistenze invece di 9
Mi spieghi per favore come fai a metterre dei LED RGB con catodo comune in serie per avere i led dello stesso colore in serie?
Questa non é un soluzione per Leo; puoi farlo solo con LED RGB che hanno 6 piedini, e ne anodo ne catodo comune.
djpatrik1824:
Ciao..io ho fatto un progetto simile poco tempo fa per delle strisce rgb ed ho usato un mosfet irfz44n..come montaggio ho seguito un esempio che ho trovato da qualche parte in qualche forum ma che ora non ricordo...comunque se non sbaglio ho attaccato una resistenza da 3.3k all'uscita di arduino e alla base del transistor il negativo dei led al collettore e all' emettitore il positivo dei 12v; poi ovviamente la massa dei 12v assieme a quella di arduino...l'unica cosa non sono sicuro del cablaggio al 100% ma in rete lo trovi sicuramente..
Le striscie normalmente hanno le resistenze integrate e percui non devi preoccuparti per la limitazione della corrrente.
Ciao Uwe
