Commande individuelle (en PWM) de plusieurs leds RGB

[invite004e6daa]

Bonjour,

Je souhaiterai alimenter et commander 8 leds RGB de haute puissance (20w ou plus).
Je dispose d'un micro-contrôleur Arduino pour fournir les signaux PWM.
J'ai bien conscience de l'importance d'une alimentation stable pour l'alimentation des leds. Dans mon cas je veux contrôler séparément chaque canal (rouge, vert et bleu) de chaque led.
Ce qui me donne en tout 3 cannaux fois 8 leds = 24 commandes.

Il existe des circuits permettant de fournir une tension constante ainsi qu'un courant constant et disposant en plus d'une broche PWM pour la gradation. Le soucis c'est je ne peux pas acheter ce circuit en 24 exemplaires cela revient bien trop cher.
D'où ce post pour trouver une alternative.
Les leds RGB de haute puissance on besoin de deux tensions différentes. Le canal rouge à besoin d'une tension un peu plus basse que les deux autres. Mais dans tous les cas c'est le même courant qui est nécessaire.
Je voulais savoir si je pouvais me limiter à l'achat de seulement deux circuit uniquement de tension constante. Le premier fournirai la tension nécessaire pour l'alimentation des canaux rouges et la seconde pour les autres canaux.
Ensuite je pourrais ajouter des transistors (Mosfet) entre l'alimentation en tension constante et chaque canal de chaque led afin de les commander individuellement.
Ces Mosfet seraient commandés par les signaux PWM.

Est-ce qu'une telle configuration peut être envisagée ?
Y-aurait-il mieux ?

Merci par avance.
Bonne journée,
Yoann.
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[invite004e6daa]

Bonjour,

J'ai continué mes recherches et j'ai peut-être trouvé une solution viable. Pour ceux que cela pourrait intéresser je vous la détaille un peu.

Ce n'est pas vraiment une bonne idée de commander des leds uniquement en tension. Differentes leds même prises dans un même lot ont des caractéristiques tension-courant différentes. C'est-à-dire que pour une tension donnée deux leds peuvent avoir des courants traversants très différents. Le rapport tension-courant est exponentiel, de ce fait une petite variation sur la tension aura une très grande influence sur le courant. Le risque d'endommager les leds est important.

Du fait du coût d'un driver avec pilotage en courant, il est difficile d'imaginer des projets avec beaucoup de leds.
De plus, dans mon cas il s'agit de leds RGB, c'est-à-dire qu'il faut trois drivers pour une led. J'ai donc besoin pour mes 8 leds de 24 drivers. Sur ebay on arrive à trouver des driver avec une entrée pour contrôle PWM à partir de 3.50€-4.00€. Cela me fait quand même plus de 80€ voir pas loin de 100€ pour 8 leds (juste pour la commande en courant ces driver de permettent pas d'ajuster le voltage).

La solution vers laquelle je devrais me tourner consiste à grouper l'ajustement de la tension pour toutes les leds et d'utiliser des limiteurs de courant fait maison.
Je m'explique. Les leds RGB on besoin de deux source de tension différentes, puisque la composante rouge demande une tension un peu plus faible que les deux autres.
Il suffit donc d'utiliser deux transformateur différents pour avoir nos deux sources de tension (stable si possible) voulues. Suite à cela je disposerai un driver (contrôle en courant) sur la ligne de chaque composante de couleur de chaque led. Donc au total j'aurais effectivement 24 drivers (8 leds x 3 couleurs). L'astuce réside dans le fait d'utiliser un driver très simple que l'on peut réaliser soi-même. Ce driver peut se contrôler simplement en marche/arrêt 0v ou 5v, ou en PWM pour une fonction de gradation de la led.

Ce driver est constitué d'un Mosfet, d'un transitor (pour le feedback) et de deux résistances, c'est tout!.
(Attention une des deux résistance est à ajuster en fonction du courant souhaité dans la led).

Voici le lien vers la description de ce driver :
http://www.tbideas.com/blog/build-an...power-rgb-led/

Le coût de revient de ce driver est d'environ 1 euro voire même moins.

En espérant que cela puisse être utile à quelqu'un.

Yoann.

[invitee05a3fcc]

Le même en français (figure 001fa) http://www.sonelec-musique.com/elect...e_courant.html
L'inconvénient de ce montage, c'est que tu dissipes plus de calories dans le NMOS que dans la LED. Il faut un bon radiateur (pour une LED de puissance)!

Il suffit donc d'utiliser deux transformateur différents pour avoir nos deux sources de tension (stable si possible) voulues

Pas forcément ! Tu peux même utiliser un simple redressement bi-alternance sans filtrage

[DAT44]

Bonjour,
tu as la DS des DELs que tu compte utiliser ?
toute les DELs ont leurs cathodes indépendantes les unes des autres ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite004e6daa]

Dans la fiche technique je n'ai pas l'information sur le fait que ce soit l'anode ou la cathode qui est commune en tout cas j'ai bien un des deux côtés où ou les électrodes sont communes.

Pour ce qui est de la dissipation dans le mosfet, si j'ai bien compris elle va surtout être due au fait que je vais le commander en PWM. A priori ce n'est pas tellement lorsqu'il est passant que ça pose problème. mais plutôt dans les phases d'ouverture et de fermeture. Est-ce bien ça ?

J'ai déjà les mosfet et je les ai bien dimensionnés au dessus, le pire des cas concerne le vert ou le bleu avec environ 33v et 600mA. J'ai des IRF520N (Vdss 100v, Rds(on) 0.20Ohm, Ip 9.7A).

Qu'en pensez-vous ?

Yoann.

[invitee05a3fcc]

A priori ce n'est pas tellement lorsqu'il est passant que ça pose problème. mais plutôt dans les phases d'ouverture et de fermeture.

Les phases de commutation , c'est que dalle .... sauf si tu commutes à 500Khz !
C'est la phase conductrice qui est chauffante ....

le pire des cas concerne le vert ou le bleu avec environ 33v et 600mA

Et l'alimentation est de combien ?
Tu peux donner ton schéma avec les valeurs ?

[DAT44]

Dans la fiche technique je n'ai pas l'information sur le fait que ce soit l'anode ou la cathode qui est commune en tout cas j'ai bien un des deux côtés où ou les électrodes sont communes.

Pour ce qui est de la dissipation dans le mosfet, si j'ai bien compris elle va surtout être due au fait que je vais le commander en PWM. A priori ce n'est pas tellement lorsqu'il est passant que ça pose problème. mais plutôt dans les phases d'ouverture et de fermeture. Est-ce bien ça ?

J'ai déjà les mosfet et je les ai bien dimensionnés au dessus, le pire des cas concerne le vert ou le bleu avec environ 33v et 600mA. J'ai des IRF520N (Vdss 100v, Rds(on) 0.20Ohm, Ip 9.7A).

Qu'en pensez-vous ?

Yoann.

Bonjour,
pour IRF520, oui c'est bon, si les DEL sont à cathode commune, ton schéma est à revoir, pour l’échauffement P=U*I, il faut prendre la tension d'alim moins la tension de la DEL que multiplie le courant qui passe dans la DEL.

Il faut peut-être prévoir plusieurs tensions d'alim, en fonction de la couleur des DELs, pour diminuer l'échauffement ?

[invite004e6daa]

Bonjour,

merci beaucoup pour tous vos conseils.
J'aurais bien aimé pouvoir faire un schéma, je l'aurais d'ailleurs mis dès le départ mais étant très mal-voyant il m'est très difficile d'en faire un.

J'espère que les leds sont à cathode commune effectivement.
Pour ce qui est de l'échauffement dans le mosfet quand le circuit est fermé. J'avais bien regardé avant pour le réduire au maximum. C'est pour ça que j'ai parlé de deux alimentations séparées.
En fait j'ai un seul bloc d'alimentation en 12v et j'ai deux convertisseur qui me font passer mes 12v en 33v pour le vert et le bleu et en 23v pour le rouge.
Du coup la différence Vin - Vdel sera la plus faible possible. D'après la DS de la DEL le courant nominal est de 600mA, ce driver tel que configuré ici fourni 610mA. Du coup je vais certainement évité de passer à 100% sur le PWM. Mais cela risque de jouer quand même un peu sur le voltage de la led. Les convertisseur de tension sont ajustable assez précisément, du coup après mesure de chacune d'entre elles je pourrais m'approcher au plus près de leurs tensions.
En réduisant le plus possible la différence entre la tension d'alimentation et la tension de la DEL je devrais arriver à pas mal limiter l'échauffement du mosfet.

Disons si j'ai une différence qui peut aller jusqu'à 3v, cela donne environ 2w à dissiper.
D'après vous cela peut-il se faire avec un simple radiateur pour mosfet ou faudrait-il un refroidissement supplémentaire par ventilateur ?

Yoann.

[invitee05a3fcc]

C'est vraiment la mauvaise solution de passer par un convertisseur DC/DC et un régulateur de courant linéaire .... Il y a des drivers pour !
Au zazard :
http://www.wayjun.com/index.php?main...roducts_id=830
http://www.wayjun.com/index.php?main...roducts_id=837
http://www.wayjun.com/index.php?main...roducts_id=884
Et il y a d'autres fournisseurs

[invite004e6daa]

Bonsoir,

J'ai bien conscience que je suis certainement parti de travers sur ce projet.
Par contre pour les liens il ne correspondent pas à mon projet du tout.
Je commande des DELs de 20w (enfin pour le vert et le bleu en tout cas). Du coup le contrôleur 1w et celui de 9-15w ne sont pas adaptés et avec mes 24 cannaux à gérer séparément je me vois mal acheter 24 driver à 5€ pièce.

D'où ce montage que je pensait faire, étant bien entendu loin d'être idéal, mais bien plus économique.

Je pensait à un moment m'y prendre dans l'autre sens, c'est à dire avoir un transformateur secteur de plus haute tension (et intensité moindre) et rabaisser ensuite ma tension vers ce dont j'avais besoin. mais le coup des transformateur m'a fait changer.
Si j'ai de la perte en chaleur ce n'est pas trop grave dans le sens où c'est un projet pour une utilisation ponctuelle. Tant que la puissance à dissiper reste correcte et que je ne dépasse pas des température critiques.

Passer par un convertisseur DC/DC puis un régulateur linéaire de courant me permettait de factoriser la plupart des éléments.

Désolé si ça fait mal au cœur à certain de voir quelqu'un s'y prendre aussi mal. Mais est-ce qu'au moins ce montage est fonctionnel et un minimum viable ? Même si c'est loin d'être le plus efficace. En sachant donc que le convertisseur de tension (ajustable précisément) me permet de m'approcher au maximum de la tension de ma led pour limiter l'échauffement du mosfet.

Yoann.

[invitee05a3fcc]

Par contre pour les liens il ne correspondent pas à mon projet du tout.

Comme on ne sait pas trop ce que tu veux faire ......
Je n'ai pas vu la DataSheet des LEDs ????

[invite004e6daa]

C'est vrai je n'ai pas donné la datasheet des DELs mais j'avais donné les tension de chaque composante de couleur et l'intensité.
La datasheet est un peu maigre mais voici ce que j'ai pour les DELs c sont toutes les mêmes.

Specifications:
Model : 50W
Color: RGB
DC Forward Voltage (VF): Red 22-24V, Greed 32-34V, Blue 32-34V
DC Forward current (IF): 600mA
Out put Lumens: Red 400-500LM, Green 600-800LM, Blue 200-300LM
Wave Length : Red 620-625nm , Green 515-520nm, Blue 455-460nm
Beam Angel: 140 degrees
Life span: >50,000 hours

Bonne soirée,
Yoann.