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05/04/2011 #1


Duda LEDs de alta potencia y PWM
Buenas.

Quería controlar la intensidad luminosa de unos leds de alta potencia, y habia pensado hacerlo usando modulación PWM. He estado hablando con gente que entiende más que yo del tema y no he encontrado conceso, hay gente que me dice que utilizar este metodo para controlar la intensidad de la luz de estos LEDs, los deteriora y limita mucho su tiempo de vida, y otros me dicen que no afecta para nada.

Yo he estado mirando datasheet de diversos LEDs, y no veo ningun sitio deonde me indique este tipo de problemas, eso si, encuentro gráficas que relacionan el ancho de la pulsación y la corriente de pulso existente a diversas temperaturas, dato que si habria que tener en cuenta si queremos controlar la corriente que se debe suministrar.

¿Alguién podría indicarme si es cierto lo del deterioro de los LEDs?, y en general, el funcionamiento de este tipo de dispsitivos.

Saludos y gracias.
05/04/2011 #2

Avatar de wlopez

Mira una de las preguntas que te haria es: ¿cuantos LEd vas a manipular? y otra en funcion de que variable estarias variando las intensidad de los led (normamel es cuestion de la luz). Tomando en cuenta eso... podrias saber que necesitas.. pero en cuanto que se desgasten...el tiempo que he trabajo con PWM, LDR, LEd.. no se han desgastado o quemado... o algo parecido... pero en fin..espero tus respuestas
05/04/2011 #3
Excluido


Kartelo dijo: Ver Mensaje
. . . hay gente que me dice que utilizar este metodo para controlar la intensidad de la luz de estos LEDs, los deteriora y limita mucho su tiempo de vida, y otros me dicen que no afecta para nada . . .
Sea cual sea el metodo que utilice, los leds fallan porque no se controla la corriente que circula por ellos.
En el foro encontrara testimonios negativos de ambas situaciones, porque pasaron por alto el detalle de la corriente.
06/04/2011 #4


Mira una de las preguntas que te haria es: ¿cuantos LEd vas a manipular?
En cuanto al número de LEDs que voy a usar, no esta definido, he mirado controladores de National, LM340X, y bueno, en principio seria grupos controlables con 12 o 24 voltios, es decir, entre 3 y 6 LEDs, tipicamente.

Sea cual sea el metodo que utilice, los leds fallan porque no se controla la corriente que circula por ellos.
En el foro encontrara testimonios negativos de ambas situaciones, porque pasaron por alto el detalle de la corriente.
Yo lo que quiero controlar es la corriente, para eso uso el LM de National, mi idea es suministrarle 350 mA pulsados, con distinto ancho de pulso para controlar la intensidad luminosa.

Si lo hago de esta forma, ¿limito la vida de esos LEDs?

Saludos
06/04/2011 #5

Avatar de Hellmut1956

Hola Kartelo

Me he dedicado bastante a los LEDs y así ojalá te pueda ayudar un poco. hay una gran diferencia entre LEDs y bombillos tradiciones en lo que al control de la intensidad se refiere. LEDs reaccionan muy rápidamente a cambios en la alimentación electrica por lo que es mandatorio, si usas PWM, que la frecuencia sea tan alto que el ojo humano no perceiba un fliqueo. Un bombillo normal alumbra por calentamiento y este no se enfría tan rápido como para ser visible el PWM.
En general hay que confirmar lo que dice Mandrake, LEds iluminan con una intensidad proporcional a la corriente y no a la tensión. El LED es, como el nombre lo indica, un diódo, lo que significa que debajo de cierta tensión no fluye electricidad, apenas se alcanza la tensión mínima requerida fluye electricidad y el LED se ilumino.
Otro efecto del que hay que ser muy conciente cuando se utilizan LEDs es que si se calientan disminuye su resistencia interna, fluye mas corriente, se calienta mas y así ese avalancha te destruye el LED con tal rapidez que es casi imposible reaccionar para frenar ese processo.
Pero sabiendo que aprox. apenas cuando el 50% de la corriente permitida fluye atravez del LED para que el ojo humano ya casi que no se percibe un aumento de la intensidad. Así es muy razonable usar LED con corrientes muy por debajo de las máximas permitidas, lo que resultará en una prolongada vida del LED y de que este se quede frio.
Ahora el uso de LEDs de alta potencia, llamados HB-LEDs, o High Brigthness LEDs, cualquier LED de mas de 20-30mA de corriente máxima permitida, tiene sus peculiaridades que considerar. En estos LEDs el problema del calentamiento es el asunto primario del cual se debe cuidar. En mi velero Carina uso 16 HB-LEDs amarillas que permiten hasta 1A de corriente y cuya itensidad controlo usando el MC34844 de Freescale. Así quiero controlar la intensidad por radio control. EL MC34844 contiene hasta 10 canales de alimentación, cada uno pudiendo proveer hasta 50mA y estos canales se pueden paralelisar y así aumentar el flujo de corriente en múltiples de 50mA hasta un total de 500mA. cada canal se puede controlar atraves del bus I2C en 256 pasos, por lo cual al parelisar los 10 canales es posible controlar el flujo de corriente en 2560 pasos! Pero otra cosa muy valiosa de esta componente es que contiene un regulador interno que puede generar hasta 60V de tensión por sobre los canales con lo cual resulta posible de poner en serie hasta 30 LEDs operadas a 2.0V por ejemplo. Y como la componente regula la corriente, por PWM! Que nos dice, PWM no le hace dano alguno al LED! Lo que le afecta es exclusivamente la temperatura y la corriente máxima permitida. Si acciono un LED por pulsos estos pueden resistir corrientes mucho mayores a las continuas y es porque el dispositivo no encuentra el tiempo de calentarse!
En mi caso me he decidido, por las dificultades que representa el cambio de un LED y por mi fascinación por la electrónica ponerle muchísima atención al tema del calentamiento y delcontrol de corriente.
Lo primero que me decidí hacer fue usar para las placas un tipo especial con alma de aluminio que absorbe el calor y permite difundir este a una estructura de aluminio en mi caso. Así tengo un ambiente ideal para dispersar el calor originado en el LED durante su fase activa.
Pero como muy bien sabemos un equipo mobil esta expuesto a vibraciones por lo cual es muy factible, y cuanto mas factible cuanto mas LEDs use, que en alguno de los LEDs la difusión del calor resulte alterada. Así, y reconozco que es extremo, me decidí por poner en el receptáculo del LED un sensor de temperatura, STS21 de una empresa llamada Sensirion y que cuenta 2,- Euros cada uno y viene en un empaque de 3x3mm con 6 pines y bus I2C para transmitir las temperaturas medidas. Así cuando mi modelo de velero es encendido este verifica hasta que corriente la temperatura límite que le halla indicado en el programa es alcanzada y define esta corriente como la máxima permitida cuando pongo los controles en mi transmisor en intensidad máxima. Asi el software junto con los sensores asegura que la temperatura límite no sea sobrepasada, üpase lo que pase.



Aquí una imagen que muestra como me he hecho 24 de las plaquitas para el sensor. La placa es de 2 superficies, ya que por el espacio limitado hago el puente a los circulos exteriores por la otra cara de la placa.



Esta imagen detallada muestra lo filigrano de las estructuras viendose los pads del STS21. Los 2 pines a la izquierda no son usados, los 2 pines céntricos son la alimentación con 3.0V y los 2 pines a la derecha los pines SCL y SDA del Bus I2C. Mirando en detalle se pueden a alcanzar a ver los pads para las resistencias pullup de los 2 hilos, el uno en un empaque 0603, el otro un 1206, por lo que este último también funciona como puente sobre el 2 hilo de arriba. Como la distancia entre los LEDs y el controlador puede ser de hasta 1 metro, porque el ambiente es muy ruidoso en el sentido electromagnético y porque el sensor solo tiene una direccion fija en el bus I2C me decidí por usar hubs de I2C de NXP.com y buffers del nuevo estandard I2C FM+ Esto me permite poner entre el buffer y el hub un pullup a 12V y el bus puede apoyar hasta cargas de 4000pF, 10x lo del bus I2C normal y entre el controlador y el hub de 5V.
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