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Dimensionamento led in PWM

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Dimensionamento led in PWM

Messaggioda Foto UtenteTheMask » 30 mar 2019, 15:46

Ciao a tutti,
volevo chiedere una mano per dimensionare dei componenti.
In pratica ho un dc/dc che fornisce in uscita una tensione di 4V a due led in parallelo da 800mA l'uno comandati in PWM con D=25%.
Dovendo dimensionare la resistenza sui led, considero una corrente non di 800mA ma 800m*0.25= 200mA
e quindi la resistenza sarà (Vcc-Vf)/I = (4-3)/0.2 = 5ohm mentre la potenza la considero sulla corrente di picco o la media?

Per quanto riguarda il DC/DC lo devo prendere da 1,6A, quindi sulla corrente di picco dei due led in parallelo giusto?

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[2] Re: Dimensionamento led in PWM

Messaggioda Foto Utentelelerelele » 30 mar 2019, 16:49

mi pare che tu sia fuori strada.

nel tuo caso è "essenziale" che tieni conto del valore di tensione sul led, solitamente quelli di potenza lavorano con tensioni da 3.2/3.6V, quindi il valore di corrente deve essere calcolato tenendo come tensione sulla resistenza 4-3.4=0.6V! Occhio che in questo caso il circuito sarà notevolmente instabile verso la corrente, causa la temperatura che determina lo spostamento del punto di lavoro sul led. Avrai notevoli difficoltà a mantenerlo stabile; per avere un funzionamento ottimale devi usare un convertitore che trasferirà la corretta "energia" al led indipendentemente dalla sua tensione, (io userei un buck/boost), https://it.wikipedia.org/wiki/Convertitore_buck-boost

comunque nel tuo caso il valore della resistenza dovrebbe essere intorno ad 1 ohm, la dissipazione a spanne, con un duty 0.25 sarà intorno a 0.25W direi.

se possibile usare una tensione maggiore si riducono i problemi.

saluti.
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[3] Re: Dimensionamento led in PWM

Messaggioda Foto UtenteTheMask » 30 mar 2019, 16:58

Capisco il problema e che non posso usare un dc/dc con uscita in corrente. questo perché quel DC/DC mi alimenta anche un microcontrollore.
Non mi tornano però i tuoi calcoli..Sto facendo confusione con le correnti di picco e quelle medie
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[4] Re: Dimensionamento led in PWM

Messaggioda Foto Utenteelfo » 30 mar 2019, 16:59

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[5] Re: Dimensionamento led in PWM

Messaggioda Foto Utentelelerelele » 30 mar 2019, 17:02

ti consiglio di calcolare il valore di corrente come se alimentassi in Dc il tutto, poi alla fine la sola potenza calcolata sul resistore la moltiplichi per il duty.

se usi un micro, alimentarli con PWM ed un induttore ed una manciata di componenti è relativamente semplice.

saluti.
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[6] Re: Dimensionamento led in PWM

Messaggioda Foto UtenteTheMask » 30 mar 2019, 17:11

Quindi con I = 800mA ho una Vf = 3.2V quindi R = (4-3.2)/0.8 = 1ohm
P_R = 1*0.8*0.8 = 640mW
P_R_m = 0.640*0.25 = 160mW

quindi dovrei prendere una resistenza tipo R=1ohm 1% 1/4W o 1/2W

Mentre l'NMOS dovrà reggere almeno 800mA e il DC/DC essere in grado di erogare almeno 1.6A
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[7] Re: Dimensionamento led in PWM

Messaggioda Foto Utentelelerelele » 30 mar 2019, 17:30

se sei sicuro dei 3.2V dei led si.

ma tieni sempre a mente che la tensione della giunzione varia di 2.2mV/°C, quindi passando da freddi a caldi, con aumento di 80°(aumento minimo sulla giunzione, sarà anche maggiore), avrai un drift di tensione di 170mV quindi aumento di corrente di 220mA.

saluti.
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[8] Re: Dimensionamento led in PWM

Messaggioda Foto Utentepgiagno » 31 mar 2019, 12:25

Considera anche che se gli NMOS sono pilotati direttamente dal microcontrollore, e il microcontrollore fornisce una tensione di comando del PWM di 4V, gli NMOS devono essere con certezza in saturazione con una tensione di gate di almeno 2V, pena un aumento del calore da dissipare.

Ciao,
P.
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[9] Re: Dimensionamento led in PWM

Messaggioda Foto UtenteTheMask » 1 apr 2019, 10:24

Grazie delle risposte, si certo l'nmos ha queste caratteristiche
VGSth 1 - 2.5 V min e max

Una cosa che non avevo specificato è la frequenza di circa 3Hz.. essendo bassa è un semplice lampeggio, quindi sbagliavo nel considerare la corrente come quella media...ma a quale frequenza devo considerare la corrente media o quella di picco per dimensionare i componenti?
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[10] Re: Dimensionamento led in PWM

Messaggioda Foto Utentelelerelele » 1 apr 2019, 11:59

TheMask ha scritto:Una cosa che non avevo specificato è la frequenza di circa 3Hz.. essendo bassa è un semplice lampeggio, quindi sbagliavo nel considerare la corrente come quella media...ma a quale frequenza devo considerare la corrente media o quella di picco per dimensionare i componenti?
Direi di si, è meglio considerare il valore massimo.


saluti.
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