Мощный светильник на светодиодных пластинах (2х30W)

ArtHome
ArtHome аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2018

Искал лампу для установки на нижнюю часть полки, висящей над столом и наткнулся на симпатичные DIY светодиодные источники света - на 2мм пластине алюминия 28х12=336 светодиодов, залитых силиконовым компаундом. Параметры от продавца 12V и 70W каждая, но по замерам они по 25-30W, либо напряжение у них 24V, а не 12V. Заказал сразу 4 штуки, оказалось что светят они чересчур ярко, за глаза достаточно двух, а ещё два отправлю жене на кухню, борсч (с) просвечивать до дна кастрюли. На фото разный цвет у "тёплого" и "холодного" исполнения. Пластины при работе практически не нагреваются и видны отдельные светодиоды, так что вполне возможно что они и вправду 70W (на 24 вольта), но это уже слишком люто для местного освещения.

В качестве источника питания прикупил пару светодиодных диммируемых драйверов, с заявленной мощностью 120W, при этом под крышкой уже написано 100W, а по замерам они способны где-то на 70W - по одному на две светодиодные пластины. Драйвер имеет 3 контакта на одной стороне: ноль, фаза 220 вольт и земля. С другой стороны есть две пары контактов: выход (GND и 12VDC) для полезной нагрузки и вход для управления мощностью:

- когда два управляющих контакта разомкнуты, они имеют потенциал 10VDC, и драйвер выдает максимальную мощность (на выходе 12VDC).
- когда два управляющих контакта замкнуты, то есть между ними 0 вольт, драйвер не выдает нагрузку (0 вольт на выходе).
- когда между управляющими контактами промежуточное напряжение от 0 до 10 вольт, на драйвере включается ШИМ и выдаёт от 8 до 12 вольт прямоугольным сигналом с заполнением (DUTY) пропорционально напряжению.

Под крышкой драйвера на группе из трех конденсаторов (их как раз видно на фото сквозь решётку) постоянно находится напряжение 12VDC, от которого я собираюсь запитать arduino (ещё не попробовал). Есть также 5 и 6,4 вольт постоянного тока на соседних конденсаторах меньшего размера.

Для управления этим хозяйством я использовал адруину нано и мелкокнопку из набора юного ардуинщика (позже найду что-то поудобнее). Принципиальная схема, изображение бредборда и скетч тут https://github.com/ArtHome12/dimmable_led

Она у меня работает, но так я ещё только начинающий электронщик, я переживаю, что она работает лишь на запасе прочности радиодеталей и есть оптимальнее решения. В частности меня беспокоит, что я подтягиваю вверх ШИМ-пин D3 ардуины. Но иначе надо либо терпеть включение на полную яркость при сбросе ардуины (например при восстановлении питания) в течение пары секунд на прогрузку ардуины либо воткнуть ещё один транзистор. 

ArtHome
ArtHome аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2018

Алгоритм управления на текущий момент:

* одинарный щелчок выключает свет или включает с предыдущей яркостью.
* двойной щелчок включает сразу на максимальной яркости или, если лампа уже горит, переводит ее на минимальную яркость.
* удерживание кнопки изменяет яркость от минимальной до максимальной и обратно.
* если при выключенной лампе нажать и удерживать кнопку, лампа включится с минимальной яркостью.

Состояние сохраняется в энергонезависимой памяти. После внешнего включения питания (или сброса аrduino) лампа всегда выключена - широкоизвестно китайское изделие, доставляющее (радость) максимальной яркостью при восстановлении электроснабжения.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Онлайн
Зарегистрирован: 25.05.2015

ArtHome пишет:
наткнулся на симпатичные DIY светодиодные источники света
А сцылко?

ArtHome
ArtHome аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2018

Я временно во Вьетнаме нахожусь, тут аналог алиэкспресса https://www.lazada.vn/products/1-7000lm-12v-cao-cap-cam-trai-ngoai-troi-tran-bang-dieu-khien-den-am-tran-cob-chip-tang-cam-module-led-i395316506-s676694621.html

Цена $8 за штуку плюс доставка.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Онлайн
Зарегистрирован: 25.05.2015

Спасибо

rkit
Онлайн
Зарегистрирован: 23.11.2016

Хрень по транзистору нарисована. Резистора ставится между пином и базой для ограничения тока пина/базы, а подключение к 5В вообще не нужно. И конденсатор параллельно это довольно кошмарно. Дребезг устраняется програмно, а не подачей огромных импульсов тока через кнопку.

ArtHome
ArtHome аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2018

rkit пишет:

Хрень по транзистору нарисована. Резистора ставится между пином и базой для ограничения тока пина/базы, а подключение к 5В вообще не нужно.

Это подтягивающий резистор, а не ограничивающий. Без него при инициализации ардуины после сброса или при появлении сетевого питания транзистор будет закрыт, а лампы ярко вспыхнут на секунду-полторы. Так как у них световая мощность огого, то это напрягает уже при заливке новой прошивки.

rkit пишет:

И конденсатор параллельно это довольно кошмарно. Дребезг устраняется програмно, а не подачей огромных импульсов тока через кнопку.

Обнаружил, что промахнулся с обозначением ёмкости, на самом деле у меня стоит 0,1 мкФ - исправил на схеме. Программно дребезг у меня устранён и конденсатор не предусматривался изначально. Но я столкнулся с тем, что если подключен управляющий канал драйвера, кнопка залипает на режимах, близких к максимальной мощности драйвера. Моих познаний, почему так происходит, недостаточно, но установка кондёра решила проблему.

Когда драйвер отсоединён от ардуины, подключенной в свою очередь по USB к компутеру для отладки, никакого "залипания" нет. 

rkit
Онлайн
Зарегистрирован: 23.11.2016

Нет, это не подтягивающий резистор, это резистор смещения. И ограничивающий резистор всё равно нужен, иначе в режиме шим будет превышен максимальный ток.

ArtHome
ArtHome аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2018

rkit пишет:

И ограничивающий резистор всё равно нужен, иначе в режиме шим будет превышен максимальный ток.

Сколько поставить, 5кОм?

Есть гипотезы, отчего при работе драйвера на полной мощности на пине D2 фиксируется "залипание", то есть фантомные многократные LOW - ошибка алгоритма Bounce2 или дрейф земли в ситуации, когда с одной стороны ардуины трансформатор драйвера, а с другой USB компутера?

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

удивительно, что они не греются. покупал на Али подобные, но на 10 и 20Вт - греются как печки, не только радиатор - нужен еще и вентилятор для обдува. В итоге так и валются, дома применение не нашел

ArtHome
ArtHome аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2018

Для эксперимента попробовал накрыть полотенцем - за пару минут стали ощутимо тёплые, 30W не исчезают в никуда. Видимо рулит достаточно большой размер, толщина 2мм и то, что они у меня приклеены на две полоски двустороннего скотча. То есть между пластиной и основанием несколько миллиметров воздушного зазора и хорошая конвекция.

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

ArtHome пишет:

то, что они у меня приклеены на две полоски двустороннего скотча. То есть между пластиной и основанием несколько миллиметров воздушного зазора и хорошая конвекция.

это скорее мешает, чем помогает. Любое твердое основание лучше отводит тепло, чем воздух

rkit
Онлайн
Зарегистрирован: 23.11.2016

 

Как-то так.

ArtHome
ArtHome аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2018

Спасибо, проверил - всё работает. Внёс изменения в схему.

ArtHome
ArtHome аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2018

b707 пишет:

удивительно, что они не греются. покупал на Али подобные, но на 10 и 20Вт - греются как печки

К сожалению да, греются, как печки на максимальном режиме. Ошибку в мои наблюдения внесло то, что за пару минут на максимальной яркости из-за массивной пластины она нагреться не успевала. А дольше я их не включал, слишком ярко. Вчера оставил их на полчаса и палец уже не терпел прикосновения более секунды, то есть субьективно на подложке 70-80 градусов Цельсия. Соответственно на самих светодиодах наверное под сотню. Через пару недель измерю инструментально и отпишусь, после чего ограничивающий датчик температуры добавлю.

b707
Offline
Зарегистрирован: 26.05.2017

ArtHome пишет:

Через пару недель измерю инструментально и отпишусь, после чего ограничивающий датчик температуры добавлю.

на моих в драйвере есть контроль температуры и ограничение тока при перегреве. Только настройки ограничения выставлены +165 С ! - то ли это диоды такие жаростойкие, то ли ограничение сделано не ради продления жизни диодов, а исключительно как противопожарная мера - но что-то надеятся на эту защиту мне страшно.

arduinec
Offline
Зарегистрирован: 01.09.2015

b707 пишет:

Только настройки ограничения выставлены +165 С ! - то ли это диоды такие жаростойкие, то ли ограничение сделано не ради продления жизни диодов, а исключительно как противопожарная мера

Может, чтобы припой не расплавился.