Circuito com LED's

-- Angelo -- · 4 de janeiro de 2010

Ola pessoal, preciso da ajuda de vocês. Tenho a inteção de montar o circuito abaixo, para iluminar uma pequena área.

O circuito seria dividido em cinco partes independentes, todas utilizando leds auto brilho, 5mm:

Circuito 1: 120 leds brancos, ligados a duas fontes de alimentação: uma vindo de um timer e outra vindo de um interruptor com dimer ou potenciometro (poderia ligar o conjunto 1 sem precisar alterar o timer, ligando-o a qualquer hora e com a opção de variar a intensidade da iluminação);

Circuito 2: 95 leds brancosligados a duas fontes de alimentação: uma vindo de um timer e outra vindo de um interruptor com dimer ou potenciometro (poderia ligar o conjunto 1 sem precisar alterar o timer, ligando-o a qualquer hora e com a opção de variar a intensidade da iluminação);

Circuito 3: 10 led azuis ligados a um interruptor e potenciometro, podendo ligar o circuito a qualquer hora e variar a intensidade da luz;

Circuitos 4 e 5: 10 leds verdes e vermelhos, com a mesma opção de funcionamento do circuito 3.

Dúvidas:

1. Posso montar a ligação dos leds como mostrado na figura, ou seja:

Circuito 1: linhas de 6 leds;

Circuito 2: linhas de 5 leds;

Circuitos 3, 4 e 5: linhas de 5 leds.

2. Se posso montar os circuitos como na duvida 1, que resistores devo usar em cada circuito/

3. Posso ligar todos os cinco circuitos em uma mesma fonte?

4. Se não puder ligar os circuitos numa mesma fonte, necessitando fontes separadas, que fontes e para qual circuito servirão?

5. Posso usar fontes de celular para montar os circuitos? Uma ou mais de uma?

6. Posso usar fonte de PC para montar os circuitos? Uma ou mais de uma?

7. Posso usar fusiveis como proteção? Que modelo e como ligá-lo?

Explicação:

- Há dois conjuntos de leds brancos: o circuito com 95 leds corresponde a 45% da iluminação total (215 leds brancos) e seria ligado por um tempo maior que o circuito com 120 leds. Ambos os circuitos (com leds brancos) estariam ligados em determinado horario, em razão dos uso dos timers (um para cada circuito).

- Cada circuito de leds brancos poderia ser ligado automaticamente pelo timer ou quando este não estivesse no seu horário de "ligado", ser acionado por um interruptor e com a ajuda de um potenciometro, ter variação na sua intensidade de luz.

- Há três circuitos com leds coloridos (azuis, verdes e vermelhos), independentes e com um potenciometro para variação da intensidade da luz. Combinados com os leds brancos ou ligados em separado (individualmente) proporcionariam uma ampla variedade tons na iluminação.

Painel de controle:

- Cinco interruptores e cinco potenciometros, um para cada circuito, indicando a cor de cada conjunto ( Branco 1, Branco 2, Azul, Verde, Vermelho)

Mulder_Fox · 4 de janeiro de 2010

Sim, você pode ligar os LEDs de 5 em 5 ou de 6 em 6.

Basicamente o que determina a quantidade de LEDs ligados em série é o valor da tensão da fonte de alimentação.

Quando os LEDs são ligados em série, a tensão da fonte tem que ser maior do que a soma da tensão nominal de cada LED.

Para LEDs brancos, cuja tensão deve ser de 3,5v, 6 ligados em série exigem uma fonte de mais de 21v.

Um valor padrão seria 24v.

Quanto menor a diferença entre o valor da tensão da fonte e a soma das tensões dos LEDs, menor é a perda de energia (sobre o resistor).

Estes LEDs, provavelmente requerem uma corrente de 20mA.

Para você calcular o valor do resistor, você subtrai o valor da tensão total dos LEDs do valor da tensão da fonte e divide o resultado pela corrente dos LEDs.

Então, em cada série de 6 LEDs, para uma fonte de 24v, você teria:

24v - 21v / 0,02A = 150 ohms.

Veja que para estes 120 LEDs brancos você teria uma corrente total de 400 mA.

O mesmo raciocínio pode ser usado para as outras associações.

Sim, você pode ligar todos na mesma fonte. Ela precisa ter capacidade de fornecer uma corrente superior à exigida pelos LEDs.

Fonte de carregador de celular não vai dar conta.

Apenas uma fonte de PC dá conta, mas, aí você teria que diminuir a quantidade de LEDs ligados em série, pois, a fonte de PC fornece, no máximo 12v. A não ser que ligue as linhas de tensão da fonte em série, mas, aí não sei se pode haver problemas.

Depois de calcular qual a corrente que cada associação demandará, escolha um fusível com o valor maior. Eu usaria um que tenha capacidade para o dobro de corrente. A ligação do fusível é em série com o interruptor.

Quanto ao potenciômetro para regular o brilho dos LEDs, saiba que precisará de um que suporte a potência que ele terá de dissipar, mas, o melhor mesmo, para fins de economia de energia é utilizar um circuito que gere um sinal PWM cuja largura do pulso possa ser controlada pelo potenciômetro. Neste caso seria um potenciômetro comum.

-- Angelo -- · 4 de janeiro de 2010

1. Se eu usar como base a maior serie, 6 leds de 3,5 volts, teria que usar uma fonte de 24 volts... Posso tomar como base essa fonte para todos os cinco circuitos? Então eu teria que variar apenas o resistor de cada linha de leds... isso?

2. Como eu calculo a corrente total (em miliamperes) para cada circuito? Tentei multiplicar 120 leds brancos de 3,5 volts e 20 miliamperes (0,02 mA) e não consegui chegar aos 400 mA citados...

3. Quanto aos fusiveis nao fiquei em duvida Mulder.

4. E quanto ao timer e ao uso de potenciometros?

Abraços!

Ibraim Rebouças · 4 de janeiro de 2010

Amigo Mulder_Fox, não adiantaria ligar as saidas da fonte em serie, por exemplo duas saidas de 12V, ja que tem o neutro em comum e todas as saidas de 12V são as mesmas, os varios fios apenas distribuem para os driver do PC!

E ligar por exemplo 5V com 12V não adiantaria! Daria curto e a fonte pararia! MAs é possivel sim puxar 24V de uma fonte! Ja que elas tem o cabo de -12V!

Para isto, basta ligar o fio azul como negativo, e o amarelo como positivo, neste caso teremos uma tensão de +12V e -12V, tendo assim uma DDP de 24V!

Ate mais!

Mulder_Fox · 4 de janeiro de 2010

Bem lembrado Binho11. Se os GND das linhas são ligados juntos, não tem como ligar em série. Já a linha de -12v tem uma capacidade pequena de corrente...

Angelo, se fosse eu que estivesse montando este sistema, eu utilizaria uma fonte de computador, pois, elas são baratas, já que são fabricadas em larga escala.

Somente a linha de +12v é suficiente.

Ligaria os LEDs em séries de 3 em 3.

Desta forma, restaria 1,2v sobre o resistor.

Quanto ao cálculo da corrente, cada associação em série de LEDs + resistor consome 20mA.

Então, no caso de ligar 3 LEDs em série, 120 LEDs resultaria em 40 associações. Daí, 40 x 20mA = 800mA.

Os LEDs vermelhos provavelmente são de 2v, então, daria para ligar de 5 em 5 (de 6 em 6 não, pois, tem que sobrar alguma tensão sobre o resistor e ligar sem resistor é condenar os LEDs à morte).

Quanto ao timer, pensei que você iria utilizar destes que já se compra prontos.

Dá para montar também, mas, é um tanto complicado.

Quanto ao potenciômetro, se você estiver disposto a montar um circuito PWM, que não é tão complicado, desenho esquema e posto aqui.

Utilizaria um CI 555, para gerar o sinal e um transistor MOSFET para acionar cada conjunto de LEDS.

Ibraim Rebouças · 5 de janeiro de 2010

Sim, o -12 fornece mesmo bem pouca corrente, mas isto de liga 3 LEds em serie é uma otima e viavel solução!

Caso voce não possa fazer isso amigo, achamos uma solução ok?

Ate amanha e boa noite amigos!

Victor Roberto · 5 de janeiro de 2010

Ola amigos, vou entrar na discussão...

porque nao usar a própria tensão da rede elétrica retificada? Assim, se fizessemos calculos rapidos:

Nleds=170v/3.5 = 48 leds...

Com um resistor de 100 ohms, teriamos uma corrente de 20mA por 48 leds... sendo 120 leds, teriamos que ter 3 circuitos desses..

quanto ao dimmer PWM seria bem simples com o 555 e um MOSFET

Quanto ao timer, existem uC de baixo custo que poderiam ser facilmente usados como RTC... e apenas um uC seria o suficiente para manipular toda sua planta...

-- Angelo -- · 5 de janeiro de 2010

Pra simplificar a manutenção do sistema pretendo usar timer comum (analogico ou digital) encontrados no mercado mesmo. O analogico está com preços entre 20 e 30 reais e caso dê problema seria desconectar um e instalar o novo.

Eu poderia usar:

- uma fonte de 24 volts (1000 mA) para o circuito 1, com 120 leds brancos.

- uma fonte de 18 volts (600 a 800 mA) para o circuito 2, com 95 leds brancos.

Mas fiquei em dúvida quanto aos circuitos 3, 4 e 5. Posso usar uma fonte única para os tres circuitos?

Os esquemas não precisam ter controlador automatizado. Pode ser com potenciometro simples mesmo, do tipo que gira. Os circuitos teriam um interruptor para ligar-desligar e um potenciometro para variar a intensidade da luz. Precisa ter um tipo especifico de potenciometro? 10k? 50k?

Como disse o Victor, eu posso ligar direto na rede doméstica? A tensão residencial aqui é 220 volts.

Ibraim Rebouças · 5 de janeiro de 2010

Poder ligar em uma unica fonte pode sem problemas des que que a fonte forneça a corrente necessaria pata ligar os LEDs!

Para dimensionar o potenciometro temos que saber qual a tensão da fonte que vai usar para estes 3 ultimos circuitos, agora, se voce vai controlar com um potenciometro a intesidade dos 3, acho que vai cheirar queimado não? Não é melhor chavear a base de um transistor PNP com o potenciometro?

-- Angelo -- · 5 de janeiro de 2010

Eu coloquei uma figura no inicio do topico demonstrando, basicamente, como seriam os circuitos, que seriam cinco, independentes entre si.

O circuito de 120 e 95 leds brancos eu ja entendi como fazer. Serao independentes, como fonte propria para cada um. Para ligar e desligar o circuito de 120 e 95 leds brancos serão utilizados dois timers, comuns vendidos no comercio.

Para os circuitos 3, 4 e 5 que usarão 10 leds de cores diferentes (Azul, verde e rosa (ou vermelho) é que ainda ficaram duvidas.

Vamos relembrar alguns fatores:

- A corrente residencial é de 220 volts.;

- cada circuito terá 10 leds (circuito 3 com 10 leds azuis, circuito 4 com 10 leds verdes e circuito 5 com 10 leds vermelhos - todos do tipo alto brilho);

O que eu quero fazer:

- Ligar os tres circuitos numa unica fonte. Posso?

- Cada circuito terá um interruptor liga-desliga (pode ser um potenciometro que ligue e desligue e ainda faça o controle da intensidade de luz) independente para cada circuito, fazendo com possam ser ligados um, dois ou todos.

- Qual fonte usar?

- Qual resistor usar?

- Qual potenciometro usar?

Abraços.

ia esquecendo... não sou tecnico em eletronica...

preciso que vocês me ajudem... posso ate colocar um transistor pnp no potenciometro... mas tenho que saber qual...

Ibraim Rebouças · 5 de janeiro de 2010

Ok!

Pode ligar os 3 em uma unica fonte sim! Contando que cada LED consuma 20mA, dara um total de 600mA! Não é muito não!

Bem, são 5 LEDs em serie em cada um dos 3 circuitos certo? Então é mais fácil voce usar um resistor para cada serie de 5 LEDs, contando que seus LEDs consumam 3V, e 20mA, te aconselho a usar uma fonte de 14V, mas acredito que seja mais fácil encontrar uma de 16V! Neste caso a conta fica: 16-(5*3V) / 20mA(0,020A = 50Ohm...

Um resistor de 50Ohm para cada sequencia de 5 LEDs, pode usar de 65Ohms também(mais fácil de achar)!

Quanto ao potenciometro não faço ideia! Mas acredito que um de 0 a 500Ohm sirva!

Se usar um potenciometro para cada 5 LEDs, ira passar apenas 100mA, ou cada 10 200mA, não é muito então acho que não necessita complicar!

Mas espere alguem que te de um dimensionamento correto do potenciometro ok?

-- Angelo -- · 5 de janeiro de 2010

Nao encontrei fonte de 16 volts... encontrei uma com as seguintes especificacoes:

- 220 volts de entrada. saida 18 volts. 1000 mA

- Mas cada Led não tem uma cor especifica e uma tensão especifica?

- Leds brancos me disseram que tem 3,7 volts... azuis parece que é na faixa de 2,5 volts...

Não tem problema mesmo eu ligar tudo na mesma fonte? circuitos separados para cada cor? potenciometro (com liga/desliga) separado para cada cor?

Acho que nao da pra simplificar mais esse circuito ne...

Sao tres circuitos, todos tres usando leds alto brilho, 5mm:

1: 10 leds azuis, com potenciometro liga/desliga;

2: 10 leds verdes, com potenciometro liga/desliga;

3: 10 leds vermelhos, com potenciometro liga/desliga.

Leandro_Patricio · 6 de janeiro de 2010

Olá Angelo,

O link abaixo facilita muito o trabalho com leds, pois desenha o circuito pra você, inclusive calculando o valor dos resistores.

OBS:

- A tensão do led deve ser colocada com assim: Ex: 1.5

- A corrente em mA deve ser colocada assim: 20

- Marque a caixa "wiring diagram".

http://led.linear1.org/led.wiz

Grande abraço, espero ter ajudado um pouquinho.

gustavo 555 · 6 de janeiro de 2010

Contando que cada LED consuma 20mA, dara um total de 600mA

Pera ai Binho, você esta calculando a corrente dos LEDs errado! Cada grupo de LEDs em serie, você soma a tensão de trabalho deles, porém a corrente continuara a mesma, por todos eles. Por tanto os circuitos 3,4 e 5 consumiram 40mA cada um, somando um total de 120mA.

Angelo, você pode ligar todos os LEDs em unica fonte, basta que a fonte te entregue a tensão e corrente necessaria.

Vamos calcular:

No circuito de 120 LEDs, você vai ter um consumo total de :

20 grupos de 6 LEDs, então, 20 x 20mA = 400mA.

Agora a tensão:

6 x 3.5V = 21.

Vamos ao segundo grupo:

Corrente

19 x 20mA = 380mA.

tensão:

5 x 3.5V = 17.5

Vamos ao terceiro grupo:

2 x 20mA = 40mA

Tensão:

5 x 3V = 15V

obs: Em geral os LEDs azuis trabalham com a mesma tensão dos brancos, mas vamos colocar 3V por medidas de segurança. A corrente pode ser considerada a mesma em todos os LEDs.

Agora o grupo 4 e 5:

Os LEDs verdes e vermelhos podem trabalhar na mesma tensão e corrente.

2 x 20mA = 40mA

Tensão:

5 x 2V = 10V

obs: Esses LEDs trabalham com aproximadamente 2V.

Já sabemos quanto cada grupo consome e que tensão precisa para trabalhar, então calculamos o seu consumo maximo:

400mA + 380mA + 40mA + 40mA + 40mA = 900mA

Então com uma fonte de 24V (que seria a tensão recomendada, já que o grupo 1 precisa de 21V para trabalhar.) por 1A. Essa seria uma fonte legal para você colocar em seu circuito todo, ligando todos os grupos juntos.

Sabendo que a fonte é de 24V, podemos calcular os resistores, isso eu vou deixar para você calcular, ok? Ai vai a formula:

Vcc - Vled / Iled

Onde Vcc é a tensão da fonte, Vled é a tensão de trabalho do LED e Iled é a corrente consumida pelo LED.

Vale lembrar que LED em serie se soma a tensão e a corrente continua a mesma.

Quanto ao circuito ser ligado direto a rede, eu não recomendo! pois se você ligar 48 LEDs em serie, vai ficar ok, porém se um LED queimar passaram mais corrente pelos outros LED, e se essa corrente for suficiente para queimar outro LED, vai acontecer o efeito cascata, ai lá se vão 48 LED novinhos!

Quanto ao potenciometro, você vai ter que fazer um circuito para isso, como o binho disse, pois só o potenciometro não vai aguentar. Talvez ele aguente o circuito 3, ou o 4 ou o 5 que consomem apenas 40mA, porém mais que isso é provavel que ele cheire queimado!

Se for difícil de achar a fonte de 24V por 1A, eu recomendaria a você, fazer grupos de LED brancos, de no maximo 3, azuis de no maximo 3 também, os outros podem ser de 5 mesmo!

ESpero ter ajudado, qualquer duvida pergunte.