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  • Comunicados

    • Gabriel Torres

      Seja um moderador do Clube do Hardware!   12-02-2016

      Prezados membros do Clube do Hardware, Está aberto o processo de seleção de novos moderadores para diversos setores ou áreas do Clube do Hardware. Os requisitos são:   Pelo menos 500 posts e um ano de cadastro; Boa frequência de participação; Ser respeitoso, cordial e educado com os demais membros; Ter bom nível de português; Ter razoável conhecimento da área em que pretende atuar; Saber trabalhar em equipe (com os moderadores, coordenadores e administradores).   Os interessados deverão enviar uma mensagem privada para o usuário @Equipe Clube do Hardware com o título "Candidato a moderador". A mensagem deverá conter respostas às perguntas abaixo:   Qual o seu nome completo? Qual sua data de nascimento? Qual sua formação/profissão? Já atuou como moderador em algo outro fórum, se sim, qual? De forma sucinta, explique o porquê de querer ser moderador do fórum e conte-nos um pouco sobre você.   OBS: Não se trata de função remunerada. Todos que fazem parte do staff são voluntários.
mlegnari

Lampada estroboscópica de led

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Olá pessoal!

 

Eu fiz uma lampada estroboscópica de led acionada por microcontrolador, basicamente uma corrente de 30 miliamperes no gate do mosfet 2n7000 permite que +5v passe pelo led e chegue ao terra.

 

Quando eu uso pulsos de 1 milissegundo fica otimo o brilho, muito forte! (antes de chegar ao led, passa por um resistor de 220ohms os 5v). O problema ocorre quando preciso de usar pulsos com duração de 50 Microssegundos! mesmo tirando o resistor, o led fica com brilho de 30%, e não adianta por mais leds em portas diferentes, aumenta muito pouco. Li em alguns forums e comentaram sobre o uso de um mosfet de potencia, como o IRF540N alguém poderia me dar uma dica?

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@mlegnari ,

 

Bom, primeira coisa a perceber : a energia gerada nesses1 milissegundos foi determinada pela tensão de condução do Led multiplicada pela corrente. De grosso modo, essa energia indica a luminosidade do seu Led.

 

Para ter a mesma energia usando apenas 50 microssegundos, a corrente teria de ser 20 vezes maior, certo ?  Tem de abaixar o resistor limitador e ver se o 2n7000 suporta essa corrente.

 

O que voce tem de fazer ?

 

- Olhar o datasheet de seu Led, e ver qual a corrente de pico que ele aguenta, e ver se essa corrente, aplicada pelo tempo desejado, vai manter o seu Led vivo.... Ou então limitar a corrente para não danificar o seu Led.

 

- Caso ele aguente essa corrente, pode sim usar um Logic Mosfet, de baixíssimo RDSon, e alimentar o seu Led.

 

Sugiro o uso do IRL540. Esse é um Logic Mosfet, e trabalha muito bem com apenas 5V no gate.

 

O IRF540 é um Mosfet comum, e vai ser bem difícil ele trabalhar com a saída de 5 volts de um microcontrolador....

 

Vai sofrer bastante para achar um Led que tenha um datasheet descente kkkkkk !

 

Paulo

 

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Se sua intenção é obter o efeito estroboscópico (danceteria, luz de ponto automotivo etc. ...) você esta trabalhando numa frequência  "estupidamente alta" para esse propósito!....

Reveja seu projeto ou reformule sua intenção!...

 

 

 

adicionado 2 minutos depois

Se for um controle PWM,  o nome não seria um estroboscópio!...

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Existe um limite pro olho humano perceber a piscadela. Se achar que deve ou tiver tempo dê uma pesquisada. Mas penso ser desnecessário. Faça seu próprio teste: vá diminuindo o dutty cicle e vá observando não sem antes observar a observação que observou o observativo paulão sobre a corrente máxima do led. Ou nem dê bola pra ela... ligue direto como fizeste. Na prática há outra teoria (alterei a antológica frase agora)

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Geralmente, usa-se uma frequência de repetição dos pulsos variando entre 5 a 50 Hertz. Já a duração do tempo em que o Led fica aceso em cada pulso varia entre 50 a 500 microssegundos.

 

Segue um projeto que pode te dar algumas dicas sobre arrays de Leds para aumentar esse brilho :

 

http://www.instructables.com/id/Stop-Time-with-an-LED-Stroboscope/?ALLSTEPS

 

Paulo

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Se for uma Luz Estroboscópica com Leds (LEL), para observar eventos rápidos...

Há algum tempo eu estive querendo que uma LEL iluminasse um evento de rotação. Queria que o pulso fosse rápido para mostrar um ângulo dos 360º . Algo como 5º de duração do flash já seria suficiente. Com a rotação máxima determinei o tempo que o evento levava para dar uma volta (360º). Depois dividi este tempo por 72, que corresponde ao tempo de 5º (5º = 360º / 72). Daí cheguei ao tempo que os leds teriam que conduzir. 

Calculei a potência dissipada no led e usei este valor para calcular a corrente que deveria ter no led, caso ele ficasse aceso 1 / 72 do tempo (os tais 5º aceso e 355º apagado). 

Até aí tudo bem.

Ocorrem dois problemas; um deles sério.

1 - O led não responde a esta velocidade. Você aplica um pulso de corrente, mas não ocorre um pulso similar de luz. Para frequências baixas, este problema até que não é impeditivo.

2 - O led queima com correntes muito altas, mesmo que a potência aplicada seja a mesma que ele aguenta continuamente.

Fiz este teste e o item 2 ocorreu. A opção que conheço seria usar luz com gás Xenon, há décadas usadas com êxito. Mas aí tem todo um circuito dedicado para alimentar esta lâmpada e dispara-la.

MOR_AL

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@MOR ,

 

Existem Leds rápidos e que suportam uma alta corrente :

 

http://www.qualitymag.com/articles/91537-strobe-a-new-era-for-leds-and-machine-vision-lighting

 

Olha o Led que els vendem :

 

http://smartvisionlights.com/products/high-speed-strobe-light

 

O duro é achar esses Leds para os simples mortais poderem comprar...

 

Paulo

Editado por aphawk

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Pessoal muito obrigado pela ajuda! A intenção seria uma duração pequena mesmo de 50 microssegundos, fiz um teste, coloquei mais 4 leds em paralelo, e o brilho ficou o mesmo, o transistor esquentou um pouco. Pensei em utilizar um led de 1w, pois esses que estou utilizando são daqueles comuns. Ao adicionar mais 4 leds e o brilho não cair, cheguei a uma conclusão: o transistor fornece corrente o suficiente, o problema seria então o LED em si. O que acham?

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11 horas atrás, aphawk disse:

@MOR ,

 

Existem Leds rápidos e que suportam uma alta corrente :

 

http://www.qualitymag.com/articles/91537-strobe-a-new-era-for-leds-and-machine-vision-lighting

 

Olha o Led que els vendem :

 

http://smartvisionlights.com/products/high-speed-strobe-light

 

O duro é achar esses Leds para os simples mortais poderem comprar...

 

Paulo

Olá Paulo.

Li o artigo do link e tenho alguns pontos a ponderar:

1 - Escolhi 5º e uma frequência de rotação de 10.000RPM. Isso dão 166,7RPS. O período de cada rotação ficou em 1 / 166,7RPS = 6ms, correspondendo aos 360º. Para um período de luz correspondente a 5º, temos que dividir 360º por 72, que dão 6ms / 72 = 83,3us.

No sítio, eles dão a entender que o período mínimo começaria em 100us, mas que seria melhor com algumas centenas de microsegundos " If an LED light is strobed for a hundred or even hundreds of microseconds, it can produce more intensity than a xenon flash lamp". 

Uma lâmpada Xenom pulsa com unidades de us, logo, a imagem que poderia ser vista duraria apenas cerca de 0,5º. Ficaria bem mais nítida. 

2 - O uso destes leds tem algumas vantagens, como circuito mais simples, etc.

3 - Me parece que estes leds são compostos por diversos leds e não são formados por leds comuns.

Acredito que estes leds sejam usados nos equipamentos de fiscalização eletrônica rodoviária, onde suas características são excelentes para a finalidade.

É a evolução tecnológica. Logo logo eles aumentarão as qualidades a ponto de permitirem substituir as lâmpadas Xenon.

 

Acredito que descobri a causa do problema de meu experimento, potência média igual para luz contínua como para luz pulsante na relação 1 para 72.

Não basta satisfazer o critério da potência. A densidade superficial de corrente aplicada na superfície do led NÃO É CONSTANTE. São criados pontos com temperatura acima da média esperada. E nesses pontos começa a degradação do led até a sua queima total. 

Como você menciona "O duro é achar esses Leds para os simples mortais poderem comprar", o jeito é tentar solucionar o problema com os leds, que nós mortais compramos em qualquer botequim. 

Com este pensamento BBB (Bom, Bonito e Barato) eu ainda não descartei o uso de leds comuns para o uso em luz estroboscópica. Acredito que reduzindo a potência média nos leds possa-se resolver o problema das queimas. Como este fato se encontra no projeto índice "n", vou deixá-lo de molho até chegar a hora de testar.

MOR_AL

adicionado 4 minutos depois
1 hora atrás, mlegnari disse:

Pessoal muito obrigado pela ajuda! A intenção seria uma duração pequena mesmo de 50 microssegundos, fiz um teste, coloquei mais 4 leds em paralelo, e o brilho ficou o mesmo, o transistor esquentou um pouco. Pensei em utilizar um led de 1w, pois esses que estou utilizando são daqueles comuns. Ao adicionar mais 4 leds e o brilho não cair, cheguei a uma conclusão: o transistor fornece corrente o suficiente, o problema seria então o LED em si. O que acham?

Olá!

Não se deve usar leds em paralelo. A corrente que vai passar em cada um deles não vai ficar igual. É por isso que as lanternas XingLing, em que os leds estão em paralelo e a corrente é limitada pela resistência interna das pilhas, queimam com mais frequência que a duração normal de um led.

Cada led deve ter a sua resistência que determina acorrente no led.

MOR_AL

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@MOR ,

 

Eu já encontrei aqui no Brasil Leds de média potência fabricados pela Cree, são Leds de potência entre 1 e 10 Watts, e até onde eu tinha contato com esse assunto, isso foi em 2013, eles estavam ente os 3 melhores Leds fabricados no mundo, e não eram tão caros. Eles são bem robustos, e devem aguentar bem melhor regimes de alta corrente. Talvez escolhendo algum modelo a dedo tenha um resultado satisfatório :

 

Hoje tem um site aqui que vende com pronta entrega :

 

http://www.creeled.com.br

 

Paulo

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Eu calculo a duração por grau assim: 10000rpm por exemplo: 10000/60 = 166,66 voltas segundo, 1/166,666 para descobrir o tempo de cada volta: 0,006 , 6 milissegundos ou 6000 micros, 6000/360 igual a 16,66 microssegundos por grau a 10000rpm. 

 

Encontrei esse tutorial: http://www.instructables.com/id/Stop-Time-with-an-LED-Stroboscope/?ALLSTEPS
Fiz uma pesquisa em outros fórum , e a unica alternativa que apresentaram foi o aumento de tensão, já em outro, foi usado um led de 100w para obter uma luz equivalente a um led de 15w para fotografia, não encontrei como foi feita essa conta.

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Eu comprei no Ebay leds para 1W. Foi baratinho. Se não der certo com os leds comuns, o passo seguinte seria usá-los.

Vamos aguardar.

MOR_AL

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Achei o meu circuito de teste que queimou o led.

O led é daqueles brancos, comuns, com 5 a 6 mm de diâmetro. Não são aqueles de potência, mas são bem luminosos.

O led queimou pelo motivo já apresentado. Apesar da potência ser a mesma, tanto para uma luz contínua como para uma luz pulsante (na relação 1/360, ou um grau aceso e 359 graus apagados), estou certo de que criou-se pontos de alta temperatura no semicondutor, destruindo o led.

 

Meu erro foi aumentar a corrente no led com a mesma relação entre T e Ton (T / Ton = 360). 

Como o led aguentou por diversos dias a corrente contínua de 10mA, não tendo queimado, então apliquei a corrente de 360 x 10mA = 3,6A. Com isso a potência permanecia a mesma, mantendo a mesma iluminação, caso permanecesse com 10mA contínuos.

O que se deve fazer, a seguir, é encontrar a corrente de pico que não provoca a queima do led.

Como este led é barato, vendiam 100 no Ebay, e o teste utiliza apenas um led, pensei em usar potências de 2 para encontrar o valor da corrente ideal.

Ex.: 1,8Apk, 0,9Apk, 0,45Apk, 0,225Apk ....

Segue o circuito montado em protoboard. Só não me lembro qual fora a frequência usada.

Calculei em 1ms aceso e 330ms apagado.

MOR_AL

EstroboTesteLed.JPG

Editado por MOR

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Em 29/09/2016 às 16:10, MOR disse:

Achei o meu circuito de teste que queimou o led.

O led é daqueles brancos, comuns, com 5 a 6 mm de diâmetro. Não são aqueles de potência, mas são bem luminosos.

O led queimou pelo motivo já apresentado. Apesar da potência ser a mesma, tanto para uma luz contínua como para uma luz pulsante (na relação 1/360, ou um grau aceso e 359 graus apagados), estou certo de que criou-se pontos de alta temperatura no semicondutor, destruindo o led.

 

Meu erro foi aumentar a corrente no led com a mesma relação entre T e Ton (T / Ton = 360). 

Como o led aguentou por diversos dias a corrente contínua de 10mA, não tendo queimado, então apliquei a corrente de 360 x 10mA = 3,6A. Com isso a potência permanecia a mesma, mantendo a mesma iluminação, caso permanecesse com 10mA contínuos.

O que se deve fazer, a seguir, é encontrar a corrente de pico que não provoca a queima do led.

Como este led é barato, vendiam 100 no Ebay, e o teste utiliza apenas um led, pensei em usar potências de 2 para encontrar o valor da corrente ideal.

Ex.: 1,8Apk, 0,9Apk, 0,45Apk, 0,225Apk ....

Segue o circuito montado em protoboard. Só não me lembro qual fora a frequência usada.

Calculei em 1ms aceso e 330ms apagado.

MOR_AL

EstroboTesteLed.JPG

 

Com esse circuito, e uma bateria LiPO que tenha 2200mah mas suporte uma descarga de 5A, com esse IRF530 eu conseguiria "puxar" mais de 2.2A? O tempo que uso é 50 micro-segundos.

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@mlegnari

Teria que aumentar o valor de R7. R7 vai determinar o valor da corrente que vai passar por D1 (o Led).

R7 = (Vcc - Vds -VD1) / I(em D1)

C3 para 10uF, ou 47uF, ou 100uF por tensão superior a 12V.

Ops. Manter o valor original de C3.

MOR_AL

Editado por MOR

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