как уменьшить ток для питания светодиодов

Я заменяю лампу микроскопа на мотоциклетную светодиодную фару. Свет 20 Вт, 9-85 В постоянного тока; встроенный драйвер и полный черный ящик для меня. Я питаю его блоком питания мощностью 65 Вт (18,5 В / 3,5 А). Пока я тестировал это (кратко), это, кажется, работает хорошо.

Теперь оригинальный корпус имел потенциометр для регулировки яркости лампы. Я по наивности впаял его последовательно с фарой. Пока это длилось, он работал функционально хорошо, чтобы уменьшить свет, но, конечно, в течение минуты дым, запах, и потенциометр даже излучал красный свет (он должен был выдержать 20 Вт).

Если я сейчас это хорошо понимаю, я должен уменьшить выходную мощность, подаваемую на свет. Подобные вопросы здесь предполагают, что FET - это путь. Какой тип полевого транзистора мне здесь выбрать (и почему?). Набросаю ниже, как я это понимаю сейчас:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Это идея? Это не должно быть очень точным, так как это всего лишь диммер.

Как показано, МОП-транзистор будет включен на 100 % — ток через затвор МОП-транзистора фактически отсутствует, а это означает, что потенциометр (независимо от его настройки) просто опустит затвор до 0 В. Это означает, что у вас есть 18,5 В на затворе MOSFET, включая его на 100% (примечание: дважды проверьте абсолютное максимальное напряжение затвора вашего MOSFET, оно часто составляет +/- 15 В или около того).
Ключ в том, чтобы понять, что МОП-транзисторы — это устройства, управляемые напряжением, а биполярные транзисторы — устройства, управляемые током.
"Встроенный драйвер"? Возможно, вы захотите расследовать это. Если вы добавите внешнее управление яркостью, у вас может быть две системы управления, сражающиеся друг с другом (одна внутренняя по отношению к драйверу, а другая — ваша — внешняя по отношению к драйверу).
@daniel: я ошибаюсь, думая, что в данном случае управление - это напряжение и выходной ток?
Изменение тока, протекающего через МОП-транзистор, меняет скорость его перехода, а не его проводимость. Я бы исследовал МОП-транзисторы самостоятельно, чтобы лучше понять, как они работают.
9 на 85В? Для мотоциклетной лампы? Это очень много для системы, которая обычно имеет номинальное напряжение 6, 12 или 24 вольта.

Ответы (3)

Светодиоды должны питаться от источника постоянного тока, чтобы иметь возможность регулировать яркость без мерцания (автомобильные светодиоды полностью включаются и выключаются с помощью ШИМ, и меня удивляет, что мерцание не регулируется, я считаю это раздражающим). Поскольку любая линейная схема будет рассеивать «нежелательную» мощность от источника питания, вам понадобится либо

1 - большой переменный резистор/реостат. Эти вещи довольно дорогие, а также становятся горячими.

введите описание изображения здесь

  1. схема линейного регулятора. Существует много способов управлять транзистором или полевым транзистором в качестве источника или приемника постоянного тока, вот один из примечаний к приложению TI — номиналы компонентов не выбраны для этого конкретного приложения. Устройство вывода снова будет рассеивать изрядное количество тепла, поэтому его необходимо хорошо отводить.

введите описание изображения здесь

  1. Существуют понижающие регуляторы, которые могут работать в режиме постоянного тока и на частотах, достаточно высоких, чтобы любое мерцание, возникающее из-за пульсаций тока, не было заметно даже на фотографии. Вот возможная схема отсюда. Этот подход имеет то преимущество, что эффективность высока, поэтому рассеивать будет мало тепла.

Одна мысль - есть ли какой-либо существующий регулятор, включенный в комплект со светодиодом, который вы используете? Этот диапазон напряжения, если не считать того, что он звучит странно для автомобильного продукта, был бы недостижим без какого-либо регулятора.

введите описание изображения здесь

Я бы порекомендовал N-канальный МОП-транзистор нижнего плеча с линией управления ШИМ для управления яркостью. Основная принципиальная схема:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Когда сигнал ШИМ высокий, NFET проводит ток, и свет включается. Когда сигнал ШИМ низкий, NFET перестает проводить, ток перестает течь, свет выключается.

Изменяя рабочий цикл (процент времени, в течение которого сигнал ШИМ находится на высоком уровне), вы можете контролировать яркость. Простой микроконтроллер, такой как Arduino, может обеспечить ШИМ-сигнал. Вы захотите найти NFET, который использует сигнализацию логического уровня, чтобы контакты GPIO Arduino могли полностью включать и выключать NFET.

Я вижу, как это будет работать, однако я не сказал, что свет — это не только возможность видеть глазами, но и источник света для фотографии. Я не уверен, что камера хорошо справится с мерцанием при более коротком времени затвора. Кроме того, использование Arduino усложнило бы проект, который было бы просто построить, если не понять (для меня). Я думаю, что аналоговый путь здесь.
@ user508402 вы можете добавить пару пассивных фильтрующих элементов и использовать ШИМ с относительно высокой частотой, и вы можете получить постоянный ток. Кроме того, контроллер, встроенный в лампу, может иметь достаточную фильтрацию, чтобы заставить ее работать.

Не могли бы вы использовать потенциометр последовательно со светодиодом, чтобы получить желаемый эффект? Очевидно, что максимальное сопротивление близко к максимальному току светодиода. Это позволит вам контролировать яркость.

Если у вас есть таблица данных для светодиода, чтобы найти прямое напряжение и ток, вы можете использовать эту ссылку Расчет резистора серии светодиодов , чтобы найти наибольшее значение сопротивления для вашего потенциометра.

Извините, это не отвечает на ваши вопросы, но кажется простым решением вашей проблемы. Напишите мне, если вам нужно лучшее объяснение.

Потенциометры имеют относительно низкий максимальный ток стеклоочистителя. Обычно они не предназначены для ограничения тока.
как уменьшить ток для питания светодиодов
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v