Diseño de driver para LED de potencia

[anthony123]

Buenas noches compañeros:

Actualmente me encuentro en la fase diseño de un driver para manejar 4 leds de 10w en serie, ameritando unos 44v@900mA para maxima luminosidad con el punto de que lo hare variable. El esquema es basico, un conversor step up, en torno al uc3843 alimentado con 12v. Mi pregunta reside en la resistencia de medicion de corriente (para la realimentacion).
Tengo en mente un rango de 50mA y 900mA por lo que usando una resistencia de 1.2ohm, tengo una variacion 60mV a 1080mV y considerando que el voltaje de referencia del uc3843 es de un voltio, para lograr el objetivo necesitare un amplificador con ganancia variable. La pregunta es: un LM358 podrá realizar el trabajo sin problema?

Saludos ...

 

[juanma2468]

Con una resistencia de 1,1 ohms estaria casi bien, para los 900ma tendrias una tension de 0,99V. Esta la podes lograr poniendo 2 resistencias de 2,2 ohms en paralelo

 

[eL1ct]

Hola:

Yo no se mucho sobre este integrado, por eso te recomiendo que leas algun "application note" como estos:
http://www.ti.com/lit/an/slua143/slua143.pdf
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/ASTECSemiconductor/mXrvsyx.pdf
para poder implementar un buen control.

Por otra parte, segun entiendo, no creo que necesites ningun operacional extra, ya que el uc3843 ya tiene un aplificador de error integrado.
Ese valor de 1v es el maximo, pero puedes "compensarlo" a valores mas bajos con el amplificador de error para regular corrientes mas bajas.

 

[anthony123]

Hola:

Yo no se mucho sobre este integrado, por eso te recomiendo que leas algun "application note" como estos:
http://www.ti.com/lit/an/slua143/slua143.pdf
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/ASTECSemiconductor/mXrvsyx.pdf
para poder implementar un buen control.

Por otra parte, segun entiendo, no creo que necesites ningun operacional extra, ya que el uc3843 ya tiene un aplificador de error integrado.
Ese valor de 1v es el maximo, pero puedes "compensarlo" a valores mas bajos con el amplificador de error para regular corrientes mas bajas.

Osea, me recomiendas usar el amplificador interno para la parte de corriente colocandole una resistencia variable? Lo que se me ocurre es eso y usar el de corriente para proteger la salida en caso de sobretension (cuando se retire o se abra el led).
Saludos y gracias!

 

[eL1ct]

Bueno, segun entiendo, el de corriente y el amplificador de error interno van unidos. Fijate en el datasheet.

Ten encuenta que un valor de corriente en una inductancia equivale a un energia concreta (siempre que no se sature la inductancia), asi que, si ademas de esto controlas los tiempos (frecuencia) ya puedes controlar la potencia.

 

[tcu]

Por favor, yo también estoy intentando montar un driver para mis leds, os agradecería en el alma si me pudiérais ayudar confirmando si el esquema de circuito que adjunto podría funcionar, o me daría algún problema (me temo que no tengo mucha experiencia). Utilizaría un CAT4101, pero en vez de alimentar el Vin con un diodo zener y un transistor, lo alimentaría directamente con una fuente de alimentación de 5 V. Para alimentar los leds utilizaría otra fuente de alimentación que tengo de 16 V, con diodos rectificadores para que la diferencia entre la tensión que necesitan los 4 power leds que quiero alimentar (12 V) y la tensión de alimentación no sea tan grande. Aunque el diodo zener y el transistor son baratos, con los costes de envio se me encarece mucho el driver si los tengo que comprar.

 

[yosimiro]

Yo me pregunto.
¿Por qué se insiste en utilizar leds de 12V, si lo mejor es conectar la mayor cantidad de leds en serie que sea posible?
Entonces, lo mejor debiera ser usar leds del menor voltaje posible, que los hay de alto brillo.
Por ejemplo a 16 volt, son muy comunes los led de 3,2V hay partidas como la que yo tengo, que son 3,12V.
O sea que se pueden colocar 5 en serie.

 

[tcu]

Los leds que uso son de 3 Volts. Son 4 leds de 3 Volts. De 3 V y 1 A, power leds de 3 watios.



En cualquier caso, sólo quiero conectar 4, con 4 me basta. No se si sería mejor poner una resistencia o los diodos rectificadores para bajar el voltaje. Al ir alimentado el CAT4101 de forma independiente, me da un poco de miedo que al conectar el circuito se me quemen los leds antes de enterarse de que está conectado (encenderé siempre primero el voltaje del Vin del CAT4101, supongo que debe hacerse así). No se si serviría poner un fusible de 1,25 amperios en serie con los leds por si acaso. Por cierto, si vale la pena poner el fusible ¿sería mejor 1.25 A o 1.0 A para el fusible?

 

[eL1ct]

Hola tcu:

Los rectificadores en serie no hacen falta, ya que segun entiendo es un regulador lineal (lo que en el datasheet propone es poner una resistencia en serie para disminuir la potencia disipada en el integrado).

En vez de un transistor y un zener puedes usar un regulador tipo 78L05 creo, supongo que el propone el transistor y el zener por ser mas simple... (te lo digo por si acaso, ya que el transistor no tiene por que ser un mosfet, podria ser un BJT, con un zener de menor tension... no se, aqui podrian buscarse muchas soluciones ya que el rango de tension en este pin es de 3v a 5.5v).
De todos modos, no creo que se te queme nada por conectar antes un voltaje que otro.

Me temo que el fusible suele ser ineficaz para protejer semiconductores.

PD: leete bien el datasheet, que parece que explica bastante bien el funcionamiento del integrado para su correcta utilizacion.: http://www.onsemi.com/pub/Collateral/CAT4101-D.PDF

 

[J2C]

Tcu

Tal cual te indica eL1ct:

Hola tcu:

Los rectificadores en serie no hacen falta, ya que segun entiendo es un regulador lineal (lo que en el datasheet propone es poner una resistencia en serie para disminuir la potencia disipada en el integrado) ......

Estoy plenamente de acuerdo con esto, pero como la corriente de los led's de Alta Potencia es 1A realmente es mas cómodo colocar uno ó dos diodos en lugar de resistencia, no los 4.
Realmente si usas solo 16V regulados no son necesarios, los veo más necesarios cuando uses tensiones mayores de 20V.

.... De todos modos, no creo que se te queme nada por conectar antes un voltaje que otro.

Me temo que el fusible suele ser ineficaz para proteger semiconductores .....

No se van a quemar los led's y tampoco los fusibles así sean ultra rápidos (tienen un resorte internamente) te servirán para proteger tu circuito; a nivel de diseño se usan los fusibles para evitar el riesgo de incendio de las propias plaquetas.

.... PD: leete bien el datasheet, que parece que explica bastante bien el funcionamiento del integrado para su correcta utilizacion.: http://www.onsemi.com/pub/Collateral/CAT4101-D.PDF

Esto es FUNDAMENTAL, dado que leyéndola en la página 6 encontraras:




donde se puede apreciar que de acuerdo al valor de RSET (pin #4) se fija el valor máximo de la corriente de los led's que limita el integrado.
En tu ejemplo de tu post #6 has colocado una resistencia de 540 Ω con lo cual estarías limitando la I-Led a poco mas de 1A.

Yo te recomendaría que empieces probando con una resistencia RSET de 680Ω y controles la corriente que circula por los led's.

En la página 8 tienes un ejemplo con 3 led's en serie y alimentándolos desde +12V, si lo trasladamos a 4 led's en serie y 16V no necesitarías colocar resistencias ni diodos en serie.
Dado que el integrado necesita tener una caída mínima el la vía LED para sensar y limitar la corriente.




Saludos, JuanKa.-

 

[tcu]

eL1ct, Juanka, muchas gracias por comentar.

Los leds rectificadores los ponía sólo por reducir la tensión de 16 V...absurdamente, me da un poco de miedo conectar los leds a esta tensión...supongo que si no estuviera el regulador de corriente, con este voltaje los quemaría instantáneamente...pero claro, sí que estará el regulador . Con lo que me decís, simplemente los voy a quitar.

Voy a poner un potenciómetro de 5 K en serie con la resistencia de 540 ohms. Espero que así podré dimear los leds manualmente hasta que aprenda a hacerlo por PWM.

Gracias por la información acerca del 78L05...De momento, voy a usar las dos fuentes (las tengo a mano), pero el integrado éste parece realmente bien útil.

Pues nada, en cuanto reciba el CAT4101, lo monto y pruebo .

 

[J2C]

Tcu

.... Voy a poner un potenciómetro de 5 K en serie con la resistencia de 540 ohms. Espero que así podré dimear los leds manualmente hasta que aprenda a hacerlo por PWM ......

Me parece bien lo que piensas hacer, yo personalmente pondría una resistencia de 560Ω para no pasarme ni 5 mA de la corriente máxima de los led's.

Y una vez que lo tengo armado, verificaría con un amperímetro la corriente ante las variaciones del potenciómetro, recién ahí me jugaría a poner de 540Ω.




Suerte, JuanKa.-

 

[ssyn]

Yo hice uno para un led de 10W @ 28V, el circuito lo saque de la hoja de datos y con ayuda del libro de Marty Brown

 

[tcu]

¿Y sigue marchando bien con el uso? ¿Sabes cuántos lúmenes da ese led?

El circuito que monté de momento perfecto. Mil gracias de nuevo a los que me habéis ayudado.

 

[yukardo]

Hola a Todos,

El circuito que se muestra es un control de corriente para Leds de potencia.

Los leds trabajan de 3V a 3.4V. y la corriente de trabajo es de 300 mA a 350mA.

El problema que se me está presentando es que con la batería solo puedo obtener 200 mA en total para alimentar los leds.

Quisiera saber que me sugieren para lograr pasar una corriente de por lo menos 800 mA (200 mA por cada led).

Espero sus comentarios.

Saludos,

 

[Dr. Zoidberg]

Quisiera saber que me sugieren para lograr pasar una corriente de por lo menos 800 mA (200 mA por cada led).

Cuatro circuito iguales, uno para cada led.

 

[ricbevi]

Subir la tensión disponible de la fuente/batería(step-up) para prender los cuatro LED a la vez con el consumo que se desea.

Veo una tensión muy baja de la batería para que el transistor trabaje "cómodo" conmutando a ese nivel de Gate(3,7Vdc)

 

[Fogonazo]

LED´s en paralelo siempre es "mala idea" y si son de potencia, "Mucho peor"

 

[SKYFALL]

LED´s en paralelo siempre es "mala idea" y si son de potencia, "Mucho peor"

Un step up que alimente a un nivel de 3,2V x 4 = 12,8V para conectar los cuatro leds en serie con resistencia limitadora, solucionaría el problema de conectarlos en paralelo y se puede mantener la corriente de 200mA para un brillo aceptable

 

[Fogonazo]

Un step up que alimente a un nivel de 3,2V x 4 = 12,8V para conectar los cuatro leds en serie con resistencia limitadora, solucionaría el problema de conectarlos en paralelo y se puede mantener la corriente de 200mA para un brillo aceptable

Que es mas o menos lo que comenta ricbevi