Отрегулируйте сильноточный светодиодный свет с помощью потенциометра (регулятор напряжения или делитель напряжения)

Может ли кто-нибудь помочь мне с разработкой схемы для регулирования напряжения, чтобы приглушить свет светодиода? У меня 3 светодиода подключены параллельно. Один светодиод имеет следующую спецификацию:

Forward voltage = 2.75 V (max. 3.4 V)

Forward current = 1000 mA

Power consumption = 3.4 W

Reverse voltage = 1 V

Итак, если я правильно понимаю, мне нужен выход 2,75 - 3,4 В и 3 Ампера для их питания.

Моя цель состоит в том, чтобы регулируемое напряжение на этих светодиодах было от 2 В до 3,4 В (или от 0 В до 3,4 В, если невозможно ограничить низкое напряжение) и постоянный ток 3 А. Я также предпочитаю, чтобы схема состояла только из необходимых компонентов и была как можно меньше, чтобы поместиться в корпусе фонаря. Я читал, что напряжение источника должно быть как можно ближе к выходному напряжению, чтобы минимизировать тепловыделение. Моя батарея 18650, полностью заряженная, дает мне около 4,1 В (я понимаю, что батарея должна быть способна выдавать 3 А - на случай, если я смогу подключить больше параллельно), но некоторые из моих стабилизаторов напряжения, которые у меня есть дома, просто выиграли. t обеспечивают столько, сколько требуется 3,4 В. Затем я прочитал о регуляторах напряжения с малым падением напряжения (LDO) и тоже провел некоторые исследования, но дома не было ни одного, чтобы попробовать. Я думал, что вы, знатоки электрики, возможно, мне поможете, а не я буду пытаться по ошибкам разобраться в этом. Кроме того, у меня есть несколько потенциометров 10K или 1K, которые выглядят какэто , но боюсь, что они могут не подойти для моей цели, возможно из-за нужного мне высокого тока 3А? Может быть, его можно сконструировать так, чтобы им можно было пользоваться? Он идеально подходит к отверстию корпуса моего фонарика. Не могли бы вы предоставить схему стабилизатора напряжения с LDO или схемой делителя напряжения?

Я искал на этом форуме похожие сообщения, но он не отвечает на все мои вопросы, например, будет ли мой потенциометр работать или нет, так как он не сверхмощный.

Ваша помощь очень ценится и что вы заранее за вашу возможную помощь.

PS: Конечно, у меня есть только некоторые базовые знания об этом, поэтому, пожалуйста, потерпите меня. Спасибо.

Мы не можем определить, будет ли работать потенциометр, по крайней мере, без таблицы данных.
К сожалению, даташита на него у меня нет. Другими словами, подходящий потенциометр должен выдерживать ток 3А для моего проекта, это правильно? Если это так, этот потенциометр не подходит, поскольку я считаю, что он подходит для некоторого количества мА.
Предположим, что полностью заряженная батарея с полностью включенными светодиодами. Напряжение батареи будет 4,1 В, напряжение светодиода 3,4 В и ток 3 А. Для этого потенциометр должен сбросить оставшиеся 0,7 В до 3 А, что подразумевает (закон Ома) сопротивление 0,233 Ом, что слишком мало. для точной установки на потенциометре 10 кОм или 1 кОм. Хуже того, потенциометры обычно рассчитаны на несколько десятков милливатт , а ваш рассеивает 0,7 В * 3 А = 2,1 Вт.

Ответы (3)

Самым простым будет полевой МОП-транзистор в качестве буфера плюс ваш горшок.

Любители могут использовать потенциометр для регулировки выходного сигнала регулятора в соответствии со светодиодом, напряжением или током.

Не зная, что у вас есть, сложно сказать что-то конкретное.

Привет. Допустим, у меня есть фонарик, который я хочу модифицировать. Он имеет 3 светодиода, которые в настоящее время припаяны параллельно, но их можно заменить на последовательные, если это упростит задачу. То же самое с батареей. Я могу использовать один или до четырех 18650 (номинальное значение ~ 4,1 В полностью заряженных). И потом, я хочу как-то подключить потенциометр, чтобы приглушить светодиоды. :)
Моя цель состоит в том, чтобы регулируемое напряжение на этих светодиодах было от 2 В до 3,4 В (или от 0 В до 3,4 В, если невозможно ограничить низкое напряжение) и постоянный ток 3 А.

Это не работает таким образом. Вы можете регулировать ток или напряжение, но нагрузка решает, что другое.

В любом случае, здесь нужно регулировать ток. Затем напряжения светодиодов зависят от того, что решают светодиоды, в зависимости от партии, температуры, возраста и других факторов.

Поскольку вы хотите регулировать ток и сделать так, чтобы он был одинаковым для каждого светодиода, вы должны подключать их последовательно, а не параллельно. Итак, теперь вам нужен источник тока 1 А, который может выдавать от 8,25 до 10,2 В.

Поскольку напряжение батареи надежно ниже самого низкого напряжения, которое вам нужно выдать, вам нужен повышающий преобразователь. Используйте небольшой резистор датчика тока на стороне низкого напряжения для измерения тока через светодиодную цепочку, а затем управляйте переключателем, чтобы отрегулировать ток до 1 А. Например, резистор 100 мОм упадет на 100 мВ при 1 А. Этого достаточно, чтобы с комфортом увеличить для управления аналого-цифровым входом микроконтроллера. Однако он рассеивает только 100 мВт, что составляет малую долю от минимума 8,3 Вт, поступающего на светодиоды.

Для диммирования подключите потенциометр как отдельный вход к микроконтроллеру. Алгоритм управления импульсным переключателем учитывает этот вход при принятии решения о том, каким должен быть желаемый ток светодиода. Это имеет еще одно преимущество, заключающееся в том, что ток не обязательно должен быть линейной функцией настройки потенциометра. Люди воспринимают уровень освещенности логарифмически. Вы хотите, чтобы фиксированное вращение горшка вызывало фиксированный коэффициент изменения тока. Это можно легко сделать с помощью справочной таблицы или простой формулы, основанной на показаниях банка. Обратите внимание, что это можно сделать в коде переднего плана и может быть «медленным», поскольку он должен реагировать только в человеческое время.

Использование большего количества батарей

Теперь вы спросили об использовании дополнительных ячеек последовательно, чтобы избежать использования повышающего преобразователя.

Да, вы можете использовать несколько ячеек последовательно. Достаточное количество последовательно соединенных ячеек увеличивает напряжение, так что его не нужно повышать, а только понижать. Теперь вам нужен понижающий преобразователь вместо повышающего преобразователя. Относительная сложность этих двух устройств аналогична, хотя в этом случае бустер будет немного проще (переключатель на стороне низкого напряжения и датчик тока на стороне низкого уровня).

В худшем случае диапазон напряжения батареи и диапазон напряжения светодиода перекрываются. Затем нужно иногда увеличивать напряжение, иногда уменьшать. Это сложнее, чем всегда увеличивать (повышающий преобразователь) или всегда уменьшать (понижающий преобразователь). Я бы держался подальше от этого режима, так как он добавляет сложности и его можно довольно легко избежать в этом случае.

Несколько последовательных элементов представляют собой дополнительную проблему балансировки во время зарядки и обнаружения самого низкого напряжения любого элемента во время разряда. Последний требуется отключить, чтобы избежать повреждения клеток.

Вы, кажется, спрашиваете о том, как использовать потенциометр прямо на линии со светодиодами, чтобы каким-то образом выполнить диммирование, и, похоже, хотите использовать линейный регулятор. И то, и другое — плохая идея. Это устройство с батарейным питанием, поэтому, по-видимому, важна энергоэффективность. Как потенциометр, включенный последовательно со светодиодами, так и линейный регулятор будут рассеивать значительную мощность. Мало того, что это тратит впустую энергию из ограниченного количества, хранящегося в батарее, но теперь вам также нужно избавиться от тепла, вызванного этой потраченной впустую мощностью. Повышающий или понижающий преобразователь будет меньше, дешевле и легче, чем что-то менее эффективное, если учесть дополнительные механизмы для работы с теплом.

Хорошо, я перепаю свой светодиод с параллельной установки на последовательную. Также я могу использовать две батареи 18650, чтобы получить ~ 8,2 В (можно использовать 3, если необходимо), чтобы получить достаточное напряжение источника. Таким образом, мне не нужно использовать повышающий преобразователь. Теперь я понимаю, что не могу регулировать и напряжение, и ток, только что-то одно. Но теперь, поскольку мне не нужно использовать повышающий преобразователь, как мне подключить потенциометр, чтобы приглушить яркость светодиода? Я слышал, что есть линейные и логарифмические горшки, и когда дело доходит до света, я должен рассмотреть логарифмические?
@Paolo: см. дополнения к ответу.
Спасибо за ваш вклад. Поэтому я попытаюсь использовать повышающий или понижающий преобразователь, как предлагается, в зависимости от напряжения источника.

Для оборудования с батарейным питанием требуется высокоэффективный регулятор тока. См. LT3474 для возможной схемы.

Лучше поставить светодиоды последовательно, так как тепловой разгон уничтожит их параллельно.