Régulation leds de puissance

[Antione]

Bonjour,

Je travail actuellement sur un projet : alimenter 16 leds de puissance (700mA, 3,0v nichia) à partir de 4 batteries (18650 samsung 3,5Ah).

Plusieurs solutions m'ont été proposé :

- placer une résistance, problème celle-ci consomme trop et dois dissiper trop d'énergie.

- Ne pas mettre de résistance, cependant, en faisant des test, j'ai déjà cramé 3 leds, donc je pense qu'i est important de protéger mes leds de surintensité.

Contraintes :
- il faut que je puisse dimmer les leds ou régler leurs luminosité
- Le projet (régulateur) doit tenir dans une boite de 40*40*30mm
- La consommation du régulateur doit être raisonnable pour économiser de l'énergie

Merci déjà de m'avoir lu jusque la

En espérant trouver une solution, ceci est mon dernier espoir, j'ai déjà demandé à beaucoup de personne


Antoine
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[Janpolanton]

Bonsoir,
Avant tout, il va falloir potasser le fonctionnement d'une LED.
Pour 16 LED en série sous 700 mA avec une VF de 3V chaque, il te faut une source de courant pouvant délivrer 700 mA sous 48V.
Tu vas faire quoi avec tes 4 accus ?

[jiherve]

bonsoir
il faut un boost/stepup et une régulation de courant PWM, cela doit se trouver chez les fabricants.
j'ai la flemme de chercher.
JR

[gcortex]

18650 c'est quelle tension ?
Tu peux aussi faire une régulation de courant analogique si la tension est légèrement supérieure à 3V ou 6V avec 8 branches de 2 leds.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antione]

Bonjour,

Merci de votre retour, je mettrais mes leds en parallèle, soit toutes en parallès ( plus de 10 A, 3V) soit 4 série de 4 leds en parallèle ( 2,8 A, 12v);

Dans ce dernier cas, je pense mettre mes batteries en série pour atteindre une tension suffisante. Il me faudra juste un bms pour les gérer.


Le problème n'étant pas vraiment la tension mais d'éviter une surtension/surintensité.

Antoine

[Antione]

Bonjour

Merci de votre retour.

J'y avais pensé, cependant une cellule chargé fait 3,7 v et une pleine 4,2v. Lorsque les accus seront chargé, ils fourniront plus de tension (surtension).

Un autre problème se pause également, la chute de tension de mes accus, ceux-ci vont perdre en tension sout 10 A.

En claire, ma tension au borne des accus varie en permanence et mon but c'est de la réguler ou au moins éviter de suralimenter mes leds.

Bonne journée à vous

Antoine

[Antione]

Enfin pour le boost/stepup, j'en ai trouvé, mais leurs taille est bien trop importante pour mon projet, je me renseigne sur la régulation du courant PWM.

Je sais que cela est possible car on trouve des lampes portable encore plus petite que la mienne et avec une plus grande puissance. Juste je ne peux pas acheter une lampe à 80 euros pour la démonter et analyser son fonctionnement

Merci encore pour vos retour, je découvre petit à petit se forum et son fonctionnement

Antoine

[Antoane]

Bonjour,

Si la densité est le principa critère, il n'y a pas à hésiter : il faut un convertisseur DCDC boost. L'inconvénient est la (relative) complexité.
Quitte à prendre un boost, autant faire une bonne régulation est mettre toutes les leds en série.

Il est possible d'utiliser un circuit intégré avec entrée PWM pour réguler le courant, par exemple parmis: https://www.analog.com/en/parametric....4&p5362=Boost

Une autre solution consiste à intégrer la régulation dans le MCU (s'il y a en a) et de n'ajouter que les composants de puissance (transistor, filtres, driver, et mesure du courant de charge).

[Antione]

Bonjour,

Oui, bien sûr il y a un MCU, je suis d'ailleurs encore en hésitation entre un PIC et un Attiny, c'est un autre sujet...

Je comptait l'utiliser pour changer la valeur d'une résistance dans une horloge 555, ainsi, en appuyant sur un bouton, je change de valeur de résistance et donc le cycle. Cette horloge piloterait un IRFZ44N.

Je me renseigne un peu plus sur les circuit intégré, ils semblent être une bonne solution. Est ce que vraiment une bonne idée de convertir ma tension à 48v ? Ne pourrais-je pas faire 4 rangé de 4 pour avoir du 12v, 2.8 A ?

Cela me semble bien complexe de réguler dans le MCU peut être que je me trompe.


Encore merci pour vos retour, plein de solution s'offre à moi et ça fait plaisir. J'avais un peu perdu espoir^^.

Antoine

[gcortex]

Si 4 rangées de 4. Dommage que les gens refusent la régulation analogique.

PS : On ne met jamais de leds en parallèle.

[Antione]

Régulation analogique, je n'en ai jamais entendu parler.

Okay donc surtout pas en parallèle, ça j'ai bien compris.

Pour les driver step up led, le LTC3783 me semble adapté, seulement il ne peux délivrer que 350 mA sous 25v ce qui est insuffisant dans mon cas, si vous trouvez mieux je suis preneur.

Encore merci pour vos réponse, je continue mes recherches de mon coter

Antoine

[DAT44]

Bonjour,

Bonjour,

Merci de votre retour, je mettrais mes leds en parallèle, soit toutes en parallès ( plus de 10 A, 3V) soit 4 série de 4 leds en parallèle ( 2,8 A, 12v);

Dans ce dernier cas, je pense mettre mes batteries en série pour atteindre une tension suffisante. Il me faudra juste un bms pour les gérer.


Le problème n'étant pas vraiment la tension mais d'éviter une surtension/surintensité.

Antoine

Bonjour,
c'est jouable, il te faudrait dans ce cas quatre circuit de régulation, tu peux prendre un TL074 (quadruple AOP) avec une petite hystérésis dans la boucle de contre réaction, tu peux fabriqué 4 régulateur PWM ...

[gcortex]

Un exemple :

[gcortex]

Un autre :

[Antione]

Bonjour,

Si je comprend bien, dans le premier schéma avec la matrice de leds, les BC547 jouent le rôle de régulateur, ainsi, lorsque ma tension augmente ou diminue au bornes des batteries, la tension au borne des leds restera la même ? Pourront-ils supporter 700mA ?

Pour le deuxième schéma, je comprend que le AD8515 sert de clock pour piloter le mos, cependant, je ne comprend pas ou brancher mes batteries et mes leds, il y a du 5v pour l'alimentation du circuit en basse puissance mais pour la haute puissance je ne vois pas. Pourriez-vous m'éclairer ?

J'aimerais bien tester ces circuit, je veux juste m'assurer que je les ai bien compris pour ne pas faire n'importe quoi.

Merci encore pour vos retour

Antoine

[gcortex]

Ce sont des régulateurs de courant (tension constante dans une résistance).

Tu peux remplacer les BC547 par des BD243 ou des NMOS.

Le AD8515 est un ampli op. Tu peux aussi utiliser un LM324 pour 4 branches.

[gcortex]

Comme çà avec un TL431 (ou une PWM filtrée) :

[gcortex]

plutôt des darlingtons comme le TIP31 ou NMOS

[DAT44]

Bonjour,
proposition de schéma avec un TL074 (circuit a dupliqué par 4) :

[DAT44]

Bonjour,
l'avantage de ce montage est qu'il diminue les perte car Q1 fonctionne en TOR ...
RV1 permet d'ajuster le courant qui qui circule dans le DELs de 0 à 700mA ...
Ici seul 4 DEL sont représenter, il suffit de dupliquer quatre fois le montage pour contrôlé les 16 DELs (NB: le TL074 contient déjà les quatre AOP) ...

[Antoane]

Bonjour,

La régulation linéaire a l'inconvéniant de dissiper une puissance significative, en particulier avec une alimentation sur batterie, dont la tension est variable. Cela se traduit par un grand volume (dissipateurs, source d'énergie supplémentaire) et cout a priori plus grand. Non sans raison toutes les applications commerciales utilisent-elles des SMPS.

L'alimentation a hystérésis a l'avantage de la simplicité. J'aurais utilisé 2 dual opamp, voire 4 simples pour simplifier le débuggage, au prix d'une densité un peu plus faible.
Ce montage a l'avantage de ne faire appel qu'à des composants de fond de tirroir, sauf peut-être les bobines.

> Cela me semble bien complexe de réguler dans le MCU peut être que je me trompe.
Ca dépend des possibilités du MCU ainsi que de tes tlents de programmateur, mais cela permet d'avoir un système dont le hardware est très simplifié (un capteur de courant -- eg un Hall, un driver, un étage de puissance et son filtre), pour des performances très suffisantes étant donnée l'application.

> Je me renseigne un peu plus sur les circuit intégré, ils semblent être une bonne solution. Est ce que vraiment une bonne idée de convertir ma tension à 48v ? Ne pourrais-je pas faire 4 rangé de 4 pour avoir du 12v, 2.8 A ?
C'est possible, mais cela demande 4 circuits de régulation.

Si tu ne veux pas T'embéter avec le hardware, on trouve des cartes électroniques toutes fautes faisant le travail. Il suffit d'en choisir une avec une limitation en courant -- et d'y ajouter un circuit de "dimming" si besoin.

Je n'ai pas regardé en détail la datasheet du LTC3783, mais il semble bien. Avec en plus le support associé à LTSpice. Il n'y a pas de limite fondamentale au courant qu'il peut délivrer puisqu'il utilise un MOSFET externe.

[gcortex]

L'inconvenient d'un buck, c'est la phase de magnétisation qui peut durer longtemps (faible Ve - Vs).
L'inconvenient d'un boost, c'est qu'il ne s'éteint pas. La solution : Brancher les leds entre Vs et Ve.
Ou mettre 2 branches de 8 leds

[gcortex]

12 vers 48 çà doit faire des gros pulses