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Driver para Led 3W


dondiego

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Senhores, vou tentar se o mais breve possível.

Há algum tempo estou pesquisando sobre as fontes de corrente e sobre os componentes necessários para montar um circuito deste tipo mas apesar de ver muita coisa não domino o assunto.

Depois de olhar alguns exemplos decidi montar um circuito como o da imagem, que testei no Multisim, mas não estou muito seguro no que estou fazendo.

Com os LEDS de baixa corrente fica tudo simples, ligo eles num resistor e pronto. Com estes leds de alta potência a coisa complica pois queria montar um circuito que não queimasse tanta energia no resistor.

Gostaria de pedir para que os senhores analizassem a montagem e me dissessem se isto realmente vai funcionar.

circuitou.jpg

-----Explicando----

Pretendo utilizar este circuito para ligar leds de 3w na bateria de um carro. Portanto a tensão deverá variar entre 12~14v.

Eu usei o CI para regular a corrente em 8v, dois LEDS em série e um resistor de 1.5ohm. Tentei deixar a corrente na faixa dos 650ma

Pelos meus calculos, o CI vai dissipar de 2.8 a 4.2W e o resistor 0.7W

------------------

Esta potência dissipada no CI ainda me preocupa. Existem alguma forma de realizar este projeto de uma maneira mais simples e eficiente?

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Esse seu circuito é altamente dependente da tensão dos leds e da tensão da bateria. Desse modo não é uma boa fonte de corrente

Sugiro modificar para um desses daqui, a que melhor lhe aprouver:

Esse dai com um LM317

Fontedecorrente350mA.jpg

A corrente de saída pode ser ajustada pelo valor do resistor na seguinte fórmula

R = 1,25/Iled

Para 600 mA R= 1,25 / 0,6 = 2 ohms praticamente. Potência no resistor = 0,8 Watts

Note, a tensão de entrada pode variar de 4 Volts acima da tensão dos leds (ou soma da tensão de vários led's em série) até 30 Volts...

Ou um assim:

Fontedecorrente350mAcomtransistores.jpg

Aonde a corrente deverá ser limitada pelo resistor pela fórmula R = 0,6/Iled

R = 0,6/0,6 = 1 ohm para 600 mA

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Faller, muito obrigado pela atenção.

Para mim eletrônica é igual a receita de bolo: não sei qual a função dos componentes e no máximo sei soldá-los. No meu caso cabe até o ditado "Se o capim mudar de cor o burro morre de fome"...

Tentei simular os dois circuitos e encontrei um problema.

O primeiro circuito é simples mas não consigo uma saída maior que 3.5v. Sendo assim não consigo associar os leds em série e considerando a tensão de 12V+ saio do padrão que você me passou de 4V acima do VLed.

317cb.jpg

No segundo circuito você poderia me explicar qual a função dos dois resistores da montagem? Eu fui testando e consegui bons valores de corrente na simulação mas dê uma olhada:

tip120.jpg

É possível montar como este segundo exemplo? Poderia me dizer o valor da Potência dos dois resistores?

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  • Membro VIP

É meu amigo dondiego.. Percebi que te falta um pouco de conhecimento na eletrônica mas nada que não se corrija..

Esquecestes do conceito da fonte de corrente.... Fonte de corrente não tem tensão de saída fixa não. Quem é fixa é a corrente. A tensão se ajusta de tal modo que consiga manter fixa a corrente no valor que foi programado. Desse modo, naquele circuito do LM317, basta colocares dois led's em série que verás que a tensão muda mas a corrente não. Isso é tudo o que se deseja de uma fonte de corrente.. Mais que isso se em vez do led colocares um curto, um pedaço de fio, verás que a tensão cai a zero, ou quase, e a corrente se mantém no mesmo valor de 695 mA ou muoito próximo. É justo essa a vantagem do conceito da fonte de corrente. Isso foi exatamente o que crtiquei lá no teu circuito original. Que a corrente era extremamente dependente da tensão da bateria e da tensão do led (trocas de led e a corrente muda)..

No segundo circuito sim ele pode funcionar daquele modo só que o TIP31 não é substituto do TIP 120, que é um transistor darlington (na verdade são dois transistores em um somente) Veja ai o datasheet dele: http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=tip%20120&source=web&cd=1&ved=0CGsQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.fairchildsemi.com%2Fds%2FTI%2FTIP120.pdf&ei=ktPiT67tE4XA8ATA-6CHCA&usg=AFQjCNFKQR1ogqrJq2fYcnNsdqh09y854Q&cad=rja

Veja o TIP31: http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=tip%2031&source=web&cd=7&ved=0CHgQFjAG&url=http%3A%2F%2Finstruct1.cit.cornell.edu%2Fcourses%2Fee476%2FFinalProjects%2Fs2007%2Faw259_bkr24%2FTIP31.pdf&ei=sdPiT5miII-i8gTfu82GCA&usg=AFQjCNH9huRsCEGEEooXIGVv8WVyUzFH0w&cad=rja

Por isso que no meu circuito pede um resistor de 10.000 ohms e no teu tivestes de colocar um de 910 ohms ( 11 vezes menor) Pela falta de ganho do transistor..

No resistor de 10k a potência dissipada é menor que 0,02 Watts

No teu circuito a potência no resistor de 910 ohms será menor que 0,2 Watts

No resistor de 1 ohm a potência será menor que 0,667 Watts..

Ambos os circuitos possuem a característica de fonte de corrente constante. Podes colocar 1 ou dois led's em série que a corrente não muda. A tensão da bateria poderá cair até 11 Volts que também a corrente não mudará... Essa é toda a vantagem..

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É meu amigo dondiego.. Percebi que te falta um pouco de conhecimento na eletrônica mas nada que não se corrija..

Esquecestes do conceito da fonte de corrente.... Fonte de corrente não tem tensão de saída fixa não. Quem é fixa é a corrente. A tensão se ajusta de tal modo que consiga manter fixa a corrente no valor que foi programado. Desse modo, naquele circuito do LM317, basta colocares dois led's em série que verás que a tensão muda mas a corrente não. Isso é tudo o que se deseja de uma fonte de corrente.. Mais que isso se em vez do led colocares um curto, um pedaço de fio, verás que a tensão cai a zero, ou quase, e a corrente se mantém no mesmo valor de 695 mA ou muoito próximo. É justo essa a vantagem do conceito da fonte de corrente. Isso foi exatamente o que crtiquei lá no teu circuito original. Que a corrente era extremamente dependente da tensão da bateria e da tensão do led (trocas de led e a corrente muda)..

No segundo circuito sim ele pode funcionar daquele modo só que o TIP31 não é substituto do TIP 120, que é um transistor darlington (na verdade são dois transistores em um somente) Veja ai o datasheet dele: http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=tip%20120&source=web&cd=1&ved=0CGsQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.fairchildsemi.com%2Fds%2FTI%2FTIP120.pdf&ei=ktPiT67tE4XA8ATA-6CHCA&usg=AFQjCNFKQR1ogqrJq2fYcnNsdqh09y854Q&cad=rja

Veja o TIP31: http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=tip%2031&source=web&cd=7&ved=0CHgQFjAG&url=http%3A%2F%2Finstruct1.cit.cornell.edu%2Fcourses%2Fee476%2FFinalProjects%2Fs2007%2Faw259_bkr24%2FTIP31.pdf&ei=sdPiT5miII-i8gTfu82GCA&usg=AFQjCNH9huRsCEGEEooXIGVv8WVyUzFH0w&cad=rja

Por isso que no meu circuito pede um resistor de 10.000 ohms e no teu tivestes de colocar um de 910 ohms ( 11 vezes menor) Pela falta de ganho do transistor..

No resistor de 10k a potência dissipada é menor que 0,02 Watts

No teu circuito a potência no resistor de 910 ohms será menor que 0,2 Watts

No resistor de 1 ohm a potência será menor que 0,667 Watts..

Ambos os circuitos possuem a característica de fonte de corrente constante. Podes colocar 1 ou dois led's em série que a corrente não muda. A tensão da bateria poderá cair até 11 Volts que também a corrente não mudará... Essa é toda a vantagem..

Entendi Faller...

Quanto a esta substituição do TIP120 só foi feita pois o programa que utilizei para fazer a simulação não contém este componente e o Sr. Google dizia que os dois eram equivalentes.

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O TIP 31 tem ganho (hfe) 50

O TIP 120 tem ganho 1000

Creio que entendi como utilizar este circuito. Se eu variar o resistor do 1R8 do seu modelo eu consigo ajustar a corrente do circuito.

Para este esquema que você me passou (tip120) quais são os limites de tensão e corrente? A tensão de entrada deve ser superior ao consumo em quantos volts? Existe valor mínimo para esta diferença?

Olhe minha nova simulação utilizando um darlington (2N6038):

Lpl4K.jpg

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Creio que entendi como utilizar este circuito. Se eu variar o resistor do 1R8 do seu modelo eu consigo ajustar a corrente do circuito.

Para este esquema que você me passou (tip120) quais são os limites de tensão e corrente? A tensão de entrada deve ser superior ao consumo em quantos volts? Existe valor mínimo para esta diferença?

Olhe minha nova simulação utilizando um darlington (2N6038):

Lpl4K.jpg

Perfeito.. Viste que com um darlington o resistor já pode subir (10k) e a energia posta fora é mínima..

Experimente ligar 2, 3 ou até mesmo 4 leds em série.. Provavelmente com 15 Volts de entrada vai dar numa boa. Essa é a vantagem de se usar fontes de corrente..

O TIP 120 tem uma tensão de isolação de 60 Volts e tolera corrente de coletor até 5 Amperes..

Ao colocar maior número de led's em série vais descobrir a limitação, quantos podes colocar. O sintoma é a corrente não mais conseguir se manter com alguma estabilidade, no mesmo valor..

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Perfeito.. Viste que com um darlington o resistor já pode subir (10k) e a energia posta fora é mínima..

Experimente ligar 2, 3 ou até mesmo 4 leds em série.. Provavelmente com 15 Volts de entrada vai dar numa boa. Essa é a vantagem de se usar fontes de corrente..

O TIP 120 tem uma tensão de isolação de 60 Volts e tolera corrente de coletor até 5 Amperes..

Ao colocar maior número de led's em série vais descobrir a limitação, quantos podes colocar. O sintoma é a corrente não mais conseguir se manter com alguma estabilidade, no mesmo valor..

muito Obrigado Faller,

Vou comprar os componentes e montar este circuito. Agora é hora de estudar pois quero entender direito qual a função de cada componente e como eles trabalham.

Abç!

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