ELECT 40: LED strip, tira de LEDs
Contingut
Introducció
Necessito fer una tira de LEDs per a mirar les pèrdues que hi ha en les sabatilles del saxofon.
Desenvolupament
Per a fer els càlculs de la tensió a aplicar i les resistències que necessito, faré servir aquesta guia:
Disposo de 12 LEDs de color blanc, alt brillo. Ho he de comprovar, però segons les especificacions de la guia, suposo que els LEDs tenen una pèrdua de tensió de 3.1 V i consumeixen 20mA.
Connexió en sèrie
La tira de LEDs té la configuració sèrie. Són 12 LEDs en sèrie, limitats per una resistència. A efectes pràctics, en comptes d'una sola resistència puc alternar resistències més petites entre els LED.
Amb 12 LEDs tindré una caiguda total de 12*3.1=37.2 V.
Si disposo d'una font d'alimentació de 40V, el valor de la resistència que necessitaré és:
R= VA-(Vl1+Vl2) / Il => R= 40v-(12*3,1v) / 0,020A = 2,8V / 0,020A = 140 ohm. alimentació 50V; 12,8V/0,020 = 640 ohm alimentació 60V; 22,8/0,020 = 1140 ohm
Connexió en paral.lel
La caiguda de tensió en els diodes és de 3.1V, però necessito un corrent total de 20mA*12 = 240mA.
Suposem alimentació de 12V.
Si fico una sola resistència en la branca principal, la resistència haurà de ser de:
R = (12V-3.1) / 240mA = 8,9/0,24 = 37 ohm
però haurà de dissipar molta potència:
P = V^2/R = 8,9^2/37 = 2,14 W
És millor posar una resistència a cada branca. El càlcul per cada branca:
R = (12V-3.1) / 20mA = 8,9/0,020 = 445 ohm
i la potència en cada resistència:
P = V^2/R = 8,9^2/445 = 0,178 W
i amb resistències de 1/4 de W en tinc prou.
L'inconvenient en aquest cas és que el consum total és de 20mA*12 = 240mA.
llegim:
In series is safest (for the LEDs), and you only need one resistor for each series circuit. However, you'll get higher voltages, and if one LED burns out the entire strip goes out. If you put all the LEDs in parallel, you should have a resistors for each LED - which is often too much hassle for people to bother with. Having just a single resistor for the entire set of parallel LEDs does as good as nothing (except maybe protecting your power supply in case there's a short). An intermediate solution is to wire a few LEDs in series with a resistor, and then put several of those series circuits in parallel. For example, you could have two copper strips at 12V, and bridge those strips with three 3.5V white LEDs in series with a resistor.
Combinació sèrie - paral.lel
Seria una solució intermitja entre els dos. Tinc 12 LEDS, i faig 4 tires (paral.lel) de 3 LEDs en sèrie. Alimentaré el circuit a 36V.
Càlcul per cada branca. Poso una resistència a cada branca. El càlcul per cada branca:
R = (36V-3.1*3) / 20mA = (36-9,3)/0,020 = 26,7/0,020 = 1335 ohm
Com que hi ha 4 branques el consum serà de 20mA*4 = 80mA
i la potència en cada resistència de la branca:
P = V^2/R = 26,7^2/1335 = 0,534 W
i amb resistències de 1/2 de W en tinc prou.
Per tant, totes les combinacions tenen les seves avantatges i inconvenients.
En principi utilitzaré la meva font d'alimentació. Ara bé es pot utilitzar un transformador de 220AC a continua sempre i quan compleixi els requeriments.
Configuració 24V
La meva font d'alimentació arriba fins a 30V. Per tant suposaré alimentació de 24V, i 3 tires de 4 leds.
R = (24-3.5*4) / 20mA = (24-14)/0,020 = 500 ohm
Com que hi ha 3 branques el consum serà de 20mA*3 = 60mA
i la potència en cada resistència de la branca:
P = V^2/R = 10^2/500 = 0,2 W = 200 mW
i amb resistències de 1/4 de W en tinc prou.
|------/\/\/\-----led--led--led--led---| |------/\/\/\-----led--led--led--led---| |------/\/\/\-----led--led--led--led---|
Solució final
Al final no calien 12 LEDs, sinó que amb 4 n'hi havia prou.
|------/\/\/\-----led--led--led--led---|
El càlcul queda:
R = (24V-12V)/20mA = 600 ohm P=V^2/R=12^2/600 = 250mW = 1/4 W
Per tant, amb una sola resistència de 1/4 de W. n'hi ha prou. Tot el conjunt s'alimenta a 24V amb la font d'alimentació.
Configuració LEDS màquina Arcade
creat per Joan Quintana Compte, gener 2014
