DRIVER LED STEP-UP

NE555   Schema per Pilotare LED di Potenza in Serie con una Corrente Costante e con una Tensione di Ingresso minore della Caduta dei LED…

 

 

 
 



 

INTRO

I LED ad alta potenza devono essere pilotati con una corrente costante, ad esempio i LED da 1W bianchi hanno una corrente di circa 330mA con una tensione di circa 3.3V. Per accenderli correttamente a piena potenza bisogna creare uno schema che regola l’uscita fornendo sempre 330mA di corrente. La tensione ai capi del LED e quindi all’uscita del regolatore si crea come conseguenza dello scorrere della corrente.

I LED non i pilotano mai con una tensione.

Può succedere di avere molti LED in serie. Torniamo al caso di prima e supponiamo di avere 10 LED in serie. Ai capi della serie, facendo scorrere 300mA circa si genera una tensione di 33V. Se noi abbiamo un alimentatore a 24V non riusciremo a fare scorrere 300mA perché la tensione massima che può raggiungere il regolatore di tensione in uscita è pari alla tensione massima di ingresso.

C’è la possibilità però di realizzare un regolatore di corrente in configurazione step-up, ovvero in grado di innalzare la tensione in uscita. Supponiamo di avere 10 Led bianchi da 1W, in uscita si crea una tensione di 33V con corrente 300mA, quindi una potenza di circa 10W. In ingresso ho 24V e devo arrivare a circa 10W di potenza, quindi deve scorrere una corrente di 400mA. I 100mA in più vengono accumulati su un induttore in modo tale da creare una tensione ai sui capi e avere fino a 33V in uscita. Ovviamente il regolatore ha una certa efficienza, quindi in il regolatore e i LED assorbono 10.5W ad esempio e i LED 10W, gli 0.5W sono assorbiti dal regolatore.

Solitamente i LED connessi in serie sono utili per non far scorrere elevate correnti nei cavi e quindi perdere potenza su cavi molto lunghi nel caso che i LED della serie siano lontani tra loro.
 




 
SCHEMA

Lo schema è il seguente:

NE555

L’integrato MC34063 insieme a R5, R6, R1, M1, L2, D1 e C3 forma un regolatore di tipo switching in configurazione step-up; l’integrato MC34063 serve da controller e genera un segnale PWM che accende e spegne M1. Quando acceso M1 farà scorrere una elevata corrente in L2 che lo caricherà e farà si che si abbia una tensione ai capi di L2. Quando ;1 si apre la tensione si L2 si somma alla tensione di ingresso e fa si che in uscita vi sia una tensione maggiore. Questa somma di tensione carica la valore della somma C3 attraverso D1 che evita che C3 si scarichi su M1 quando questo è acceso. La resistenza R1 può anche essere eliminata, non è necessaria.

L2 ha un valore di 150uH e questo valore va bene per un buon range di tensioni di ingresso, di uscita e per correnti maggiori uguali a 350mA. Per correnti minori bisogna usare un induttore di valore maggiore, ovvero 220uH.

Il sensing di corrente è fatto da R2 e la tensione su questo resistore è amplificata di 11 volte e viene inviata alla retroazione dell’integrato MC34063. Il valore della corrente è calcolabile come segue:

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Dove il valore di R2 è espresso in Ohm, di R3 in KOhm e la corrente risultante è indicata in Ampere. Variando R2 o R3 si cambia la corrente di uscita che deve essere uguale a quella che scorre nei LED.

La tensione di ingresso deve essere continua e a basso ripple e può andare da un minimo di 5V ad un massimo di 40V. il mosfet M1 e il diodo D1 devono supportare le correnti dei LED e la tensione, quindi il mosfet deve avere una tensione di rottura doppia della tensione in uscita e anche il diodo D1 mentre la corrente deve essere doppia per il diodo e tripla per il mosfet.

Il prototipo realizzato su breadboard è il seguente:

NE555
 
DOWNLOAD

Potete scaricare la simulazione del circuito con LTSPICE al seguente LINK!!!



 

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DRIVER LED STEP-UP ultima modifica: 2018-01-10T10:16:06+00:00 da ne555
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