Вопросы подключения матриц

Обсуждаем построение светодиодных драйверов, особенности питания разных типов светодиодов.

Вопросы подключения матриц

Сообщение koshi » 12 мар 2013, 21:44

Много уже написано про расчёт резистора для светодиодов, но у матрицы я наткнулся на необычный параметр - диапазон напряжений. Итак, есть матрица 10 W, 900 mA. Планирую подключить через резистор на 12 вольт питания.
У разных продавцов немного разнятся спецификации: Forward Voltage: 10-12V, 9V-12V, 9-10V, 9-12V. Я не думаю что это разные продукты. Предполагаю, что все эти квадратные (видел ещё круглые) матрицы клепают на одном заводе в поднебесной. А может и на разных, но технология та же. Нашёл даташит на 10W Epistar 45mil Chip High Power LED. Думаю это оно. Смотрим: Forward Voltage (Condition: IF=1050mA): 9.6 - 11 V. В общем, первые вопросы: по какому значению напряжения рассчитывать резистор и что означает этот диапазон? Это разброс параметра по партии или оно плавает во время работы? От чего зависит это "плавание"? Ещё на всякий случай уточню: Forward Voltage это исключительно падение напряжения на матрице, или ещё и диапазон рабочих напряжений, при которых она светится? Что если к диоду подвести напряжение, меньшее чем падение на нём самом?
Идем дальше. На графике относительной яркости свечения значению 1.0 соответствует 300mA, при номинальном токе по даташиту 900mA и максимальном - 1050mA. Ни на что не намекает? Может они с завода разогнаны? Как бы там ни было мы видим, что для увеличения яркости в 2 раза требуется увеличение тока аж в 3 раза (с 300mA до 900mA). А может господа-эксперты ещё подскажут на сколько продлится их срок службы на трети от номинала. Возникает желание состыковать 2 матрицы последовательно на половину мощности (заодно проблема с теплоотводом упрощается).
Второй гафик - вольт-амперная характеристика. На ней диапазон напряжений от 5.5 до 10.5 вольт. Что не соответствует значениям выше. Что за дела и как это понимать?
И напоследок, чтобы не заморачиваться с резисторами: таки возможно подключение двух матриц последовательно на 12 вольт?
Вложения
Epistar10W-graph.PNG
koshi
Светлячок
Светлячок
 
Сообщений: 6
Зарегистрирован: 11 мар 2013, 03:55
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение Invisible_Light » 13 мар 2013, 01:09

Похоже, что вы пока не поняли, что такое - светодиодная матрица?
Прежде всего, это группа св.кристаллов на одной теплоотводящей подложке, соединённая в общую схему.
Ввиду того, что изготавливаются одновременно, параметры кристаллов почти идентичны.
В зависимости от конструкции и заданных параметров может быть одна последовательная цепь (падения напряжения на кристаллах суммируются, ток один и тот же) или несколько последовательных цепей, включенных параллельно (падение напряжения равно одной цепи, токи цепей суммируются), иногда бывает параллельное соединение по одному кристаллу - без последовательных цепей (падение напряжения равно одному диоду, токи всех кристаллов суммируются).

Теперь к вашей матрице. Судя по напряжению - 3 кристалла последовательно 3,3*3=9,9V. Судя по мощности и току - 3 цепи в параллель 350*3=1050 мА. Из этого делаем вывод: стандартные кристаллы по 1W в матрице 3*3=9. Почему указывают разброс напряжений: вы можете запитать любым током от минимума до максимума, при этом падение напряжения на одном кристалле будет разным (умножте на 3). А если разный ток, то и световой поток - разный и рассеиваемая мощность. Графики как раз и показывают возможные режимы и их параметры.
Если собираетесь подключить к 12V (блок питания, аккумулятор для UPS или бортовая сеть авто - ???), то нужно гасить излишек напряжения резистором либо ставить стабилизатор тока, либо применить драйвер (импульсный стабилизатор тока). Выбирайте... Есть свои достоинства и недостатки.
Invisible_Light
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 6009
Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53
Откуда: Киров
Благодарил (а): 13 раз.
Поблагодарили: 968 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение voxy » 13 мар 2013, 11:29

Если есть деньги , то работа матриц на половине мощности от номинала - это здорово!
Вы правы, жить они будут дольше в разы, эффективность выше, тепла соответственно выделять меньше.
Для себя, любимого, обычно так и делают...
Очень удобно использовать лабораторный ( регулируемый) блок питания ( можно у кого-нибудь одолжить).
И постепенно увеличивая напряжение ( отслеживая ток) определиться параметрами питания.
Жду перемен.
Аватар пользователя
voxy
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1386
Зарегистрирован: 11 фев 2012, 19:56
Откуда: Пенза
Благодарил (а): 483 раз.
Поблагодарили: 90 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение _w_ » 13 мар 2013, 13:30

koshi писал(а):Я не думаю что это разные продукты.
И зря. Они разные. Размеры кристаллов в "10W" матрицах плавают от 32*32mil до 45*45mil (?), соответственно и питания требуют разного. По уму, как уже посоветовал уважаемый voxy, не следует запитывать матрицу по максимальным параметрам. А для автомобиля, вчера сам смотрел, у китаянцев есть соответствующие драйвера, от 5 до 15$ за штуку. Они, типа, выдают правильные 9В и 0,9А, но, как показывает практика, реально %% на 5-10 меньше. Не самый бюджетный вариант, но самый толковый, если хотите долголетия матрицы.
Как бы там ни было мы видим, что для увеличения яркости в 2 раза требуется увеличение тока аж в 3 раза (с 300mA до 900mA)
Так и должно быть. Если увеличить ток в 2 раза, получите +60-70% яркости. Плохо, что в первом графике нет конкретных величин по яркости в люменах, а только условно: 1, 2, 3 и т.д.
Аватар пользователя
_w_
Прожектор
Прожектор
 
Сообщений: 113
Зарегистрирован: 29 дек 2011, 14:45
Откуда: Койданово
Благодарил (а): 12 раз.
Поблагодарили: 12 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение к561 » 14 мар 2013, 02:22

_w_
полезным мог бы и оказаться график зависимости роста температуры кристалла от прямого тока через СД.
к561
Светильник
Светильник
 
Сообщений: 63
Зарегистрирован: 17 янв 2013, 00:59
Откуда: Москва
Благодарил (а): 3 раз.
Поблагодарили: 2 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение koshi » 18 мар 2013, 03:55

Немного поигрался с лампочками. Подключение к блоку питания 12V. Вот результаты, заодно можете рассчитать сопротивление нити лампы накаливания.
При Uпит=13.71 вольт (U = напряжение на светодиоде + напряжение на лампе накаливания):
через 75W лампочку: U=7.8+5.91 I=26.0 mA
через 100W лампочку: U=8.02+5.67 I=82.2 mA
через 200W лампочку: U=8.14+5.51 I=143 mA
через 2 параллельные 200+100W лампочки: U=8.23+5.33 I=??(>200)
А вот включить 2 матрицы последовательно не выйдет. Напряжение на каждой из них составило 6.68+7.00 (=13.68) вольт, а ток I=~0.02mA..38mkA. При этом сами кристаллы едва подсвечены. Всё это как то не вяжется с графиком вольт амперной характеристики, согласно которой ток должен был бы быть более 300 mA. Да и предыдущие результаты рисуют совсем другую ВАХ, чем та что в даташите.
koshi
Светлячок
Светлячок
 
Сообщений: 6
Зарегистрирован: 11 мар 2013, 03:55
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение alexbor15 » 18 мар 2013, 08:28

koshi писал(а):Немного поигрался с лампочками. Подключение к блоку питания 12V. Вот результаты, заодно можете рассчитать сопротивление нити лампы накаливания.
При Uпит=13.71 вольт (U = напряжение на светодиоде + напряжение на лампе накаливания):
через 75W лампочку: U=7.8+5.91 I=26.0 mA
через 100W лампочку: U=8.02+5.67 I=82.2 mA
через 200W лампочку: U=8.14+5.51 I=143 mA
через 2 параллельные 200+100W лампочки: U=8.23+5.33 I=??(>200)
А вот включить 2 матрицы последовательно не выйдет. Напряжение на каждой из них составило 6.68+7.00 (=13.68) вольт, а ток I=~0.02mA..38mkA. При этом сами кристаллы едва подсвечены. Всё это как то не вяжется с графиком вольт амперной характеристики, согласно которой ток должен был бы быть более 300 mA. Да и предыдущие результаты рисуют совсем другую ВАХ, чем та что в даташите.

Интересные эксперементы.....................,а зачем фурманчанам расчитывать сопротивление нити лампы накаливания????Ваши матрицы имеют электрические параметры,если их не соблюдать , то они не обязаны нормально работать,ваш эксперемент это и доказывает.
alexbor15
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 3614
Зарегистрирован: 10 янв 2011, 23:38
Откуда: РОССИЯ, г.Оренбург alexbor15@yandex.ru
Благодарил (а): 18 раз.
Поблагодарили: 108 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение voxy » 18 мар 2013, 11:35

Koshi, Вы хотите получить, в соответствии с ВАХ, 300мА при питании двух матриц ( 10 Вт) соединенных последовательно от 12 Вольт ?
С какой целью?
- потому что есть только такой блок питания,
- потому что хочу применить матрицы в авто,
- потому что хочу проверить ВАХ этих матриц,
- потому что не хочу большой радиатор,
и тд и тп...
Поподробнее - что Вы хотите ?! :?
Жду перемен.
Аватар пользователя
voxy
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1386
Зарегистрирован: 11 фев 2012, 19:56
Откуда: Пенза
Благодарил (а): 483 раз.
Поблагодарили: 90 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение koshi » 20 мар 2013, 04:21

alexbor15 писал(а):зачем фурманчанам расчитывать сопротивление нити лампы накаливания????

Сопротивление холодной нити лампы накаливания мне в интернете найти не очень то удалось. А знать надо для эксперементов, самый сподручный материал ведь. Так что вот приблизительные эмпирические данные по сопротивлению разных лампочек на будущее:
75W R=227 Ом
100W R=69 Ом
200W R=38 Ом
alexbor15 писал(а):матрицы имеют электрические параметры,если их не соблюдать , то они не обязаны нормально работать

А ненормально? :) О каких параметрах идёт речь? Матрица работает на 7.8 вольт (не очень ярко разумеется), что ниже паспортного падения напряжения. На 7.00 я ещё ожидаю какого то приемлемого свечения.
voxy писал(а):Koshi, Вы хотите получить, в соответствии с ВАХ, 300мА при питании двух матриц ( 10 Вт) соединенных последовательно от 12 Вольт ?

В общем то я хотел ради интереса узнать возможно ли подключить 2 матрицы без дополнительных элементов (гасящий резистор), в пол-мощности. И да, хочу проверить ВАХ этих матриц.
А что до результатов, то может мне кто то растолкует, это ВАХ на рисунке неправильная, или я чего то недопонимаю в происходящих процессах?
koshi
Светлячок
Светлячок
 
Сообщений: 6
Зарегистрирован: 11 мар 2013, 03:55
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение изобретатель » 20 мар 2013, 09:44

Ваши потуги применения матриц все равно, что брать жену, чтобы она только пуговицы пришивала :)
Нет ничего невозможного, если хорошо подумать
http://led-str.ru
Аватар пользователя
изобретатель
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 8038
Зарегистрирован: 01 сен 2010, 10:36
Откуда: Стерлитамак
Благодарил (а): 92 раз.
Поблагодарили: 416 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение vtral » 20 мар 2013, 10:53

koshi писал(а):В общем то я хотел ради интереса узнать возможно ли подключить 2 матрицы без дополнительных элементов (гасящий резистор), в пол-мощности.

Нужно начинать с самого начала. Т.е. уяснить для себя, что светодиод это прибор токовый, т.е. питается не напряжением, а током (без ограничителя тока, ну ну). И только после этого можно начинать эксперименты и проверку ВАХ на графиках.
Пока в голове каша, ничего не получится.
Троллей игнорирую. Пусть дохнут с голода.
vtral
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 3584
Зарегистрирован: 23 дек 2012, 15:11
Откуда: Юг Западной Сибири
Благодарил (а): 38 раз.
Поблагодарили: 228 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение voxy » 20 мар 2013, 11:09

"В общем то я хотел ради интереса узнать возможно ли подключить 2 матрицы без дополнительных элементов (гасящий резистор), в пол-мощности..."

Ради интереса отвечаю - МОЖНО , но не нужно !
Тебе уже ответили - вроде понятно.
У светодиода очень, очень крутая ВАХ ( на участке, где он светит) и поэтому подобрать и , тем более удержать его на нем с помощью напряжения и без резистора - очень сложно и , главное, ЗАЧЕМ ?
Жду перемен.
Аватар пользователя
voxy
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1386
Зарегистрирован: 11 фев 2012, 19:56
Откуда: Пенза
Благодарил (а): 483 раз.
Поблагодарили: 90 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение vtral » 20 мар 2013, 11:22

voxy писал(а):поэтому подобрать и , тем более удержать его на нем с помощью напряжения и без резистора - очень сложно

Я бы сказал, без всякой натяжки - невозможно.

Исключение есть только одно - питание от источника напряжения с высоким внутренним сопротивлением. К таким источникам относятся батареи например. В фонариках часто нет резисторов, что и вводит новичков в заблуждение. А когда они вместо батареек подключают более мощный источник и получают ПЫХ, удивлению вообще нет предела. ::D
Троллей игнорирую. Пусть дохнут с голода.

За это сообщение автора vtral поблагодарил:
voxy (20 мар 2013, 12:23)
vtral
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 3584
Зарегистрирован: 23 дек 2012, 15:11
Откуда: Юг Западной Сибири
Благодарил (а): 38 раз.
Поблагодарили: 228 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение George » 20 мар 2013, 13:54

vtral писал(а): А когда они вместо батареек подключают более мощный источник и получают ПЫХ, удивлению вообще нет предела.

Первый мой опыт «общения» со светодиодами был с инфракрасными(5мм, выводные - подсветка для видеонаблюдения). И «добрые» люди сказали, что надо им 5В!!! и 50-100мА!!! Горели они у меня и ПЫХАЛИ, а как потом воняли эти осколки по всей квартире...!!!
George
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1715
Зарегистрирован: 16 янв 2013, 17:06
Откуда: Днепр
Благодарил (а): 10 раз.
Поблагодарили: 120 раз.

Re: Вопросы подключения матриц

Сообщение tag » 20 мар 2013, 15:23

koshi писал(а):
alexbor15 писал(а):зачем фурманчанам расчитывать сопротивление нити лампы накаливания????

Сопротивление холодной нити лампы накаливания мне в интернете найти не очень то удалось. А знать надо для эксперементов, самый сподручный материал ведь. Так что вот приблизительные эмпирические данные по сопротивлению разных лампочек на будущее:
75W R=227 Ом
100W R=69 Ом
200W R=38 Ом

Вот, приятно посмотреть на усидчивого человека :)
Работал, измерял, старался... А нафига?
Поясняю:
На каком токе проводились измерения? На минимальных, при которых спираль не нагревалась? Проще взять резистор.
С нагревом спирали резко меняется сопротивление лампочки, она тоже имеет свою ВАХ :) И в тырнете надо искать что-то типа "вольтамперная характеристика лампы накаливания"
210810231406_43443356.gif

На, одна из миллиона ссылок
Аватар пользователя
tag
Искра знания
Искра знания
 
Сообщений: 869
Зарегистрирован: 03 дек 2011, 17:09
Откуда: Пенза
Благодарил (а): 22 раз.
Поблагодарили: 76 раз.

След.

Вернуться в Питание и подключение светодиодов

Кто сейчас на форуме

Зарегистрированные пользователи: Amid, Bing [Bot], BVlad, comrad, Damir, Google [Bot], Google Feedfetcher, ivanko, Kodmig, Ledsvet2017, Lexm92, mailru, MasterGroup154, Rusan, tiktan, Мифодий, Яндексбот


cron