Driver LED DIY

[Quasarf]

Bonjour,

J'aurais plusieurs questions à propos d'un projet que j'ai, qui est de fabriquer une imprimante 3D résine, mon problème concerne plus précisément le driver pour les Leds UV.
J'ai actuellement 100 Leds UV de 3W, 3.2-3.4V @ 700mA (selon la fiche vendeur), branchées en 33 lignes de 3 Leds avec une résistance de 3ohm (enfin 5 mesurée) et une d'une Led et une résistance. Lorsque j'ai allumé tout ça, ça n'éclairé pas des masses ^^, après quelques calcules savant de loi d'ohm, j'ai trouvé le fautif: ~80W de consommation dans les résistances, pas très optimale tout ça, j'ai donc recherché des drivers pouvant fonctionner en PWM (oui histoire de compliquer un peu plus les choses), nouveau problème: le prix . Finalement, je me suis plutôt tourné vers le fameux "je vais le faire". J'ai donc trouvé un schéma assez intéressant sur le site sonnelec-musique.com dans sa réalisation "projecteur leds 002". Ce type de circuit me correspond beaucoup mieux et est beaucoup moins chère à réaliser que des drivers du commerce
Maintenant je ne suis pas fan des transistors PNP, de plus toutes mes leds sont déjà soudées avec le + de chaque lignes, en commun, donc pas possible. j'ai donc repris son schéma et je les refais avec des NPN voir ci dessous:

Question numéro 1:
Y'a t'il des erreurs dans ce schéma (dans le principe)? les valeurs des résistances sont cachés, c'est normal ce sera une autre question
Question numéro 2:
Serait-il possible de changer les Transistors (normaux), par des MOSFET? ici les 700mA des leds risquent de compliquer la choses pour transistors.
Question numéro 3:
Les Résistances, et oui je n'ai pas envie de retrouver mes 80W de perte sèche , du coup la solution en mon sens, est de diminuer au maximum leurs valeurs. Sachant que l'alimentation que j'utilise est réglable sur des tensions entre ~9V à ~15V, je pense pouvoir réduire un peu cette tension et ainsi limiter la valeur de la résistance, mais j'ai des doutes sur mon résonnement due au circuit limiteur de courant. De plus, une valeur de 1 ohm représente déjà P=RI soit P= 1*0.7², donc 0.49W par ligne, se qui fait déja ~17W (c'est déjà mieux que 80^^, mais si on peut faire mieux ). Ma question (enfin), jusqu’où une résistance joue son rôle de limiteur de courant si sa valeur est petite?
Si vous arrivé jusque cette ligne, en ayant à peu près tout compris, sans avoir tout relue 5 fois (ok la je rêve ), vous aurez peut être des réponses à m'apporter (se que j’espère ^^), ça fait 2 semaines que je galère la dessus, d'où le pavé ci dessus , après en cas de besoins d'info supplémentaires, je peux refaire un autre pavé (ok, j'essaierais que non )
Merci d'avance

Florent
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[f6bes]

Bjr à toi,
Quelle relation entre : ".....de FABRIQUER une imprimante 3D résine
et des leds...UV ?
Une imprimante 3D peut s'acquérir en...kit .
https://www.googleadservices.com/pag...aACCIIC&adurl=
Que viennent faire ces leds dans cette demande ?

Une résistance "joue" son limteur de courant en TOUTES circonstances , MAIS dépends
de valeur du courant traversant et est inversement proportionnel à la valeur de la résistance.
Bonne journée

[penthode]

ça me parait capillotracté !

[jiherve]

bonjour,
as tu fais quelques calculs ou simulation?
le collecteur de T4 est à VS1-VfLED soit aux environs de 8V => T3,T5,T6 kaput!
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[penthode]

j'lavions pas vu !

je ramolli....

[IC-CD0000]

ça me parait capillotracté !

je ne connaissais pas cette expression, faut que j'la tire... enfin que le la pique

[bobflux]

> J'ai actuellement 100 Leds UV de 3W, 3.2-3.4V @ 700mA (selon la fiche vendeur), branchées en 33 lignes de 3 Leds

Comme on a une tension minimum à garder pour le driver ou la résistance, les pertes dedans dépendent du nombre de grappes de LEDs en série. C'est donc avantageux d'en mettre beaucoup en série pour avoir une tension élevée, sans toutefois arriver à une tension dangereuse. Par exemple 24V, 36V ou 48V c'est bien.

Pour 100 LEDs, 10 groupes de 10 ça aurait été l'idéal, si t'as envie de te prendre la tête à souder un petit peu là tu as une tension de 32-34V qui n'est pas loin de 36V. Tu as 2-4V de pertes sur le driver, disons 3V, pour 10 groupes cela fait 30W. L'idéal est d'avoir un driver à courant constant pas cher à base de transistor et ampli-op à 15 cents par exemple, avec une tension de déchet très faible, et une alim de 36V que tu peux régler un peu pour descendre à juste la tension qu'il faut.

Tu peux faire la même chose avec ton alim 9-15V mais bien sûr il faudra 3x plus de drivers.



Perso je mettrais le N°4, elle aura une chute de tension de un peu plus de 1 Vbe, disons 1V, on peut remplacer le transistor de puissance par un NMOS.... sous 700mA on aura donc 1Vbe dans la résistance qui dissipera 0.5W, et à peu près 0.2W dans le transistor. C'est pas cher et ça fonctionne.

[Quasarf]

Bonjour F6bes,
L'imprimante que je souhaite réaliser n'est pas une imprimante FDM comme ton exemple, mais une LCD
Principe de fonctionnement: https://www.filimprimante3d.fr/conte...staux-liquides

Je suis pas sure d'avoir tout compris ^^, donc une resistance de 550ohm limitera un certains courant de la même manière qu'une resistance de 0.5 ohm?
Bonne soirée

[Quasarf]

Jiherve,
Je n'ai pas pas fais de vrai calculs par rapport à ce circuit, j'ai juste essayer d'adapter les PNP en NPN et demander un avis à des personnes qui connaissent mieux que moi le circuit de base. Oui il y a bien une erreur que je viens de voir, je pense que la porte devrait être plutôt sur l’émetteur que le collecteur. Ca te paraîtrais peut être moins agressif pour ces pauvres transistors?
Florent

[jiherve]

bonsoir
pas mieux car il n'y a que 0,7v au max (moins en réalité).
Il faut piocher dans les petits dessins de Bobflux.
Ou au plus simple tu vires T4 et tu connectes les bases de T1,T3,T5,T6 ensemble en plaçant R3,R4,R5 dans les émetteurs des transistors correspondant, il faudra diminuer R2, 10k par exemple.
JR

[Quasarf]

Bonjour Bobflux,

J'y ai pensé, mais comme j'utilise la même alimentation pour d'autres composants (surtout ventilateurs), je ne peux pas trop monter en tension (même si il a des solutions, mais j'ai déjà eu quelques mauvaises expériences avec ^^). De plus, j'ai déjà souder les leds par 3 et je peux difficilement y retoucher, car les PCB sont visser sur une plaque alu qui sera refroidis, donc si j'arrive a trouver un compromis en 12v, ça m'arrange ^^
Comme tu le propose le circuit 4 est la base (limiteur de courant) du circuit que j'ai mis dans mon premier message. La seconde partie de mon schéma tient du 5.
Si je ne trouve pas plus simple que 33x le schéma 4, j'aurais plus qu'à prévoir quelques heures de soudures ^^
Merci
Florent

[bobflux]

Le montage qui aura le moins de tension de déchet c'est celui-ci :

wMRWH.jpg

Mais il faut un AOP par transistor donc c'est quand même pénible. Le N°4 c'est le plus simple, ça se câble en l'air en composants discrets si besoin et il y a une contre-réaction qui fait que la température du transistor de puissance est corrigée par l'autre, donc pas de risque d'emballement thermique. D'ailleurs quand le transistor qui sert de référence (celui de gauche) chauffe, son Vbe diminue donc l'intensité diminue, donc aucun risque d'emballement.

Concernant le choix des transistors, celui de gauche peut être "n'importe quoi" donc le moins cher, par exemple un 2N3904, par contre celui de droite pose un problème à 700mA car on veut avoir le Vce le plus faible possible tout en évitant de perdre du courant pour la base, je mettrai donc un MOSFET mais ce sera un peu plus cher. Là j'ai mis un IRFZ24, qui a une RdsON faible (0.1 ohm) ce qui permet de n'avoir que 70mV dessus à 700mA avant que ça décroche.

ledccs.jpg

J'ai remplacé la LED par une zener pour la simul, il ne faut pas la regarder.

Sur la courbe tu as en X la tension de déchet sur la source de courant (donc la tension d'alim moins la tension de la LED) et en Y tu as le courant (en haut) et la puissance dans le transistor et dans la résistance (en bas). Si le tout est dans le flux d'air du ventilateur qui refroidit les LED il n'y aura pas de pb.

[Patrick_91]

bonsoir,

J'ai actuellement 100 Leds UV de 3W, 3.2-3.4V @ 700mA

mais encore !

branchées en 33 lignes de 3 Leds avec une résistance de 3ohm

Certainement une plaisanterie !!
Faut revoir la copie c'est absurde !
A plus

[bobflux]

Bah écoute il a construit le bazar, bon je suis d'accord il a fait une connerie, ça aurait été mieux de faire des chaînes plus longues avec une alim de tension plus élevée, mais bon c'est fait, et sa punition sera de copier la source de courant 34 fois... je pense qu'on ne l'y reprendra plus !

[Patrick_91]

Hello,

ça aurait été mieux de faire des chaînes plus longues avec une alim de tension plus élevée

Oh oui , même s'il faut gérer deux ou trois lignes en parallèle, cela sera moins calamiteux tout de meme.
Là c'est compliqué !!!

A plus

[Quasarf]

Salut bobflux,
Merci pour ta réponse, Je réfléchis à se que tu as dis (changer pour du 36v), je voulais juste savoir si il pouvait y avoir une solution en 12 qui pourrait être viable. Du coup, j'ai des lm7812, donc pour la partie 12v ça peut peut être se négocier comme ça (en espérant qu'ils ne finisse pas par fumer ��)
Patrick_91,
Autant ne pas les mettres en parallèle c'est pas pour la différence que ça fait, ça ne vaut pas le coup

[bobflux]

C'est à toi de voir en fonction du prix et de ce qui représente le plus de boulot, refaire le cablage en chaînes de LED plus longues, ou bien construire une tonne de sources de courant...

[DAT44]

Bonjour,
a mon avis ton idée de départ de baissé la tension d'alim (10,7 volts environ) et de remplacé les résistances en série par des 1 ohms tient la route

Il faudra juste pour la branche a 1 DEL remplacé la 1 ohms par une 10 ohms qui vas chauffé un max (6W environs)

De toute façon comme tu a déjà 300W de chauffage par les DELs , un peu plus ou un peu moins ...

[Quasarf]

Bonjour Bobflux,
Merci a toi, j'ai finalement suivi ton conseil et j'ai modifié mon PCB afin d'utiliser du 36V . J'ai aussi essayé de faire des simulations que peux tu m'en dire?


Merci a Dat44 pour ta réponse

[Quasarf]

PS: j'ai mis 15 LED au lieu de 10, à cause du fait que je ne pouvais pas en mettrent en 3.3V, j'avais que 2.2V.

[DAT44]

Bonjour,
- 36 volts sur les grilles , c'est trop ...
- plus de 1W dans la 1K c'est trop ...
- pas d'équilibrage du courant dans les base en //, c'est pas bien ...

Proposition de modif :

[Quasarf]

Merci Dat,
J'ai remarquer trop tard pour la résistance de 1K.
donc du coup en partant comme tu l'a indiqué ça devrait aller? (que je puisse commander les composants )

[bobflux]

- 36 volts sur les grilles , c'est trop ...

Il n'y aura pas 36V sur la grille puisque le bipolaire va limiter la tension de grille du MOSFET.

[DAT44]

Bonjour,

Il n'y aura pas 36V sur la grille puisque le bipolaire va limiter la tension de grille du MOSFET.

- oui, mais le temps que la tension d'alim atteins la tension de seuil des 15 DELs, la ça craint pour la grille du MOSFET ...
- oui, mais si il y a un problème (rupture) sur la câblage des 15 DELS, la ça craint pour la grille du MOSFET ...
- oui, mais si il y a un problème (rupture) sur une des 15 DELS, la ça craint pour la grille du MOSFET ...

Bref, sans modif ça craint...