Lampeggio led

[adelaide]

Buongiorno a tutti ragazzi, per far lampeggiare un led avete dato prova di possedere conoscenze elettroniche, ma nessuno ha pensato che esistono led lampeggianti senza aggiunta di alcuna circuiteria? basta solo alimentarli.

[romoloman]

Originalmente inviato da adelaide

Buongiorno a tutti ragazzi, per far lampeggiare un led avete dato prova di possedere conoscenze elettroniche, ma nessuno ha pensato che esistono led lampeggianti senza aggiunta di alcuna circuiteria? basta solo alimentarli.

forse ti sfugge che se vuoi fare effetti luminosi i led lampeggianti da soli non bastano... Esempio le strobo su un modello o il beacon in pancia in cui l'effeto da simulare non è un lampeggio ma un fading.
I led lampeggianti si conoscono e per alcune cose vanno bene.
Quella del circuito elettronico è una soluzione universale, quella del led lampeggiante va bene per casi particolari

[yoyobeppe]

Una soluzione potrebbe essere: ATMEGA328P usato in modo stand alone è più che sufficiente per il lampeggio di led! Puoi collegare 14 led per il lampeggio di cui 6 anche per l'effetto fading. Poche righe di programmazione e il gioco è fatto! Ma soprattutto pochi componenti, poco peso e poca spesa!

[romoloman]

Originalmente inviato da yoyobeppe

Una soluzione potrebbe essere: ATMEGA328P usato in modo stand alone è più che sufficiente per il lampeggio di led! Puoi collegare 14 led per il lampeggio di cui 6 anche per l'effetto fading. Poche righe di programmazione e il gioco è fatto! Ma soprattutto pochi componenti, poco peso e poca spesa!

Con un sano multiplexing molti di più....

[yoyobeppe]

Certamente puoi aggiungere quello che vuoi.... Dipende da quanti led vuoi mettere!

[pieri70]

Ciao
mi aggiungo alla discussione sperando mi diate un paio di suggerimenti (che non siano di darmi all'ippica )

Sto costruendo un quad con APM 2.6.
Vorrei utilizzare i segnali che escono dalle uscite analogiche per comandare dei led.
Le uscite sono queste:


Per comandare i led prelevando corrente dalla batteria 3S ho preso questa LED Driver Board


Che monta un Darlington Transistor Array ULN2003A
Da quanto ho capito questo strumento permette di veicolare alti carichi (presi da una sorgente - lipo 3S) convertendo segnali a basso voltaggio (uscite analogiche - APM).

La driver board segna in entrara A4, A5, A6 e A7, che secondo lo schema della APM sarebbero Motor, Beeper (batteria bassa) GPS fix e ARM

Ho quindi a disposizione un certo numero di led 3W tipo questi


Al solito nella pagina web del prodotto HK non si sbilancia nel descrivere con precisione il prodotto, che viene dato come 3W 2.5-3.0V per ogni tipo di led. Scavando ho trovato questo foglio di dati che dice che:
I led Rosso e Giallo lavorano a 2,0-2,8V e consumano 0.7A
i led Verde e Blu usano una tensione di 3,0-3,8V e 0,7A
il led bianco 3,2-4,0V 0,7A.

Molte recensioni dicono di non alimentarli (a prescindere dal colore) con più di 200mA e 3V che sennò scaldano molto e comunque a quegli ampere fanno molta luce..

Io vorrei mettere le luci di via che sono 4 led (rosso sin, verde dx e 2 bianchi dietro).
Per fare i calcoli devo usare il voltaggio delle celle al max (4.2V - 12.6V per 3S) o i classici 11.1V di una lipo 3s?

C'è gente sul sito di HK che dice di attaccarne 4 in serie senza bisogno di altro, mentre mi risulta che bisogna mettere una resistenza in serie per abbattere la tensione..

Mettiamo che i dati di HK siano veri, conviene fare due circuiti in parallelo, uno con i led Rosso ed uno con i led verde-bianco (in serie tra loro)?

Rosso:
ledcalculator.net - led rosso


Verde-bianco:
ledcalculator.net - led verde bianchi


Oppure faccio un unico circuito con tutti i led assieme considerando 3V e meno mA (metti 300) tipo questo?
ledcalculator.net - tutti led assieme


Un'alternativa potrebbe essere quella di usare i bec di 3 dei 4 ESC per alimentare i led, a quel punto dovrei gestire 5V e non 11.1.. (che poi magari comunque i bec consumano corrente e così non impatto ancora di più sulla durata della batteria..)


una cosa tipo questa
ledcalculator.net - tutti led assieme bec 5V


Che consigliate?

Scusate la prolissità..

[pieri70]

Letto un po' di più...
Ho scoperto che per i led in serie si sommano i volt che non devono mai superare i volt della lipo.
quindi volendo mettere 4 luci di via
una rossa (2.0-2.8V - considero 2.4V)
una verde (3.0-3.8V considero 3.4V)
due bianche (3.2-4.0V considero 3.6V)

Mettiamo che li faccia andare a 200mA

Conviene che io faccia due circuiti da mettere in parallelo, uno con il led rosso più verde (2.4+3.4=5.8V) ed uno con 2 bianchi (3.6*2=7.2V)

I volt in eccesso per il primo circuito sono 11.1-5.8=5.3V
V=A*Ohm > 5.3=0.2*Ohm Da cui ho Ohm=5.3/0.2=26.5Ohm
W=V*A = 5.3*0.2= 1.06W

Il circuito sarebbe questo:

ledcalculator.net primo circuito
Occorre una resistenza da 27 ohm 2 watt (perchè non esistono tagli intermedi tra 1.06 e 2W?)
L'energia totale consumata dal circuito è 2240 milliwatt.
L'energia totale tratta dal circuito è di 200 milliampere.

Il secondo circuito (2 bianchi - 7.2V) sarebbe:
Volt in eccesso = 11.1-7.2=3.9V
V=A*Ohm > 3.9=0.2*Ohm Da cui ho Ohm=3.9/0.2=19.5Ohm
W=V*A = 3.9*0.2= 0.78W

ledcalculator.net secondo circuito
Occorre una resistenza da 20 ohm 1 watt.
L'energia totale consumata dal circuito è 2240 milliwatt.
L'energia totale tratta dal circuito è di 200 milliampere.

I due circuiti in parallelo dovrebbero consumare 2240*2=4480mW e 400mA ovvero 4,5W e 0.4A, non mi sembra tanto, no?

Sbaglio qualcosa??

Se volessi fornire più ampere (metti un po' di prove a 300mA e a 700mA - questi ultimi indicati nel file di specifiche dei led) basta che cambio il valore nella formula e ricalcolo di conseguenza Ohm e W?
Giusto?

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da pieri70

Letto un po' di più...
Ho scoperto che per i led in serie si sommano i volt che non devono mai superare i volt della lipo.
quindi volendo mettere 4 luci di via
una rossa (2.0-2.8V - considero 2.4V)
una verde (3.0-3.8V considero 3.4V)
due bianche (3.2-4.0V considero 3.6V)

Mettiamo che li faccia andare a 200mA

Conviene che io faccia due circuiti da mettere in parallelo, uno con il led rosso più verde (2.4+3.4=5.8V) ed uno con 2 bianchi (3.6*2=7.2V)

I volt in eccesso per il primo circuito sono 11.1-5.8=5.3V
V=A*Ohm > 5.3=0.2*Ohm Da cui ho Ohm=5.3/0.2=26.5Ohm
W=V*A = 5.3*0.2= 1.06W

Il circuito sarebbe questo:

ledcalculator.net primo circuito
Occorre una resistenza da 27 ohm 2 watt (perchè non esistono tagli intermedi tra 1.06 e 2W?)
L'energia totale consumata dal circuito è 2240 milliwatt.
L'energia totale tratta dal circuito è di 200 milliampere.

Il secondo circuito (2 bianchi - 7.2V) sarebbe:
Volt in eccesso = 11.1-7.2=3.9V
V=A*Ohm > 3.9=0.2*Ohm Da cui ho Ohm=3.9/0.2=19.5Ohm
W=V*A = 3.9*0.2= 0.78W

ledcalculator.net secondo circuito
Occorre una resistenza da 20 ohm 1 watt.
L'energia totale consumata dal circuito è 2240 milliwatt.
L'energia totale tratta dal circuito è di 200 milliampere.

I due circuiti in parallelo dovrebbero consumare 2240*2=4480mW e 400mA ovvero 4,5W e 0.4A, non mi sembra tanto, no?

Sbaglio qualcosa??

Se volessi fornire più ampere (metti un po' di prove a 300mA e a 700mA - questi ultimi indicati nel file di specifiche dei led) basta che cambio il valore nella formula e ricalcolo di conseguenza Ohm e W?
Giusto?

Partiamo dal presupposto che i led sono dei diodi, quindi hanno una curva di funzionamento fortemente non lineare. In pratica, li possiamo assimilare ad un "generatore di tensione" V0 (con il positivo rivolto verso l'anodo) con in serie una piccola resistenza Ri. Il led si accende quando la tensione applicata supera V0; la corrente che vi scorre è pari a (Vcc - V0)/Ri, dove Vcc è la tensione applicata. Essendo la Ri molto piccola, bastano piccole variazioni di tensione Vcc o di V0 (magari solo per effetto di variazioni di temperatura) per avere grandi variazioni di corrente. Per evitare questo fenomeno, si pone in serie al led una R che, sommandosi alla Ri, rende la curva di funzionamento meno ripida. La nuova formula sarà quindi

I=(Vcc-V0)/(Ri+R)

Alimentare un led (od una serie di led) direttamente dalla batteria, senza inserire una resistenza R, significa a non poter gestire quale sarà la corrente che attraverserà il led.

La tensione V0 e la Ri dipendono notevolmente, come hai già spiegato, dal colore del led. Questo spiega perchè non è mai semplicissimo mettere in serie o in parallelo dei led di colore diverso.

Una volta ben chiari questi concetti, si tratta solo di applicare la legge di Ohm.

Da un punto di vista pratico, più led si mettono in serie e più piccola potrà essere la R che gli si mette in serie. Ricordo che quando due o più componenti sono in serie vi scorrerà la stessa corrente e la tensione ai capi della serie sarà uguale alla somma delle tensioni ai capi dei singoli elementi che la compongono.

Supponiamo quindi di avere 3 led verdi che, leggendo i tuoi dati, hanno una V0 di 3,0V e dobbiamo calcolare la R da mettere in serie al circuito per avere 200mA di assorbimento.

Per prima cosa dobbiamo conoscere con precisione la V0, quindi colleghiamo il led ad un alimentatore regolabile e, partendo da 0V e misurando la corrente che assorbe, aumenteremo la tensione fino a quando il led assorbirà almeno 5 mA (corrente di soglia). Quella che otterremo è la V0 di quel led. Ipotizziamo, per semplicità di calcolo, che la V0 del nostro led sia realmente di 3,0V.

Se poi lo alimentiamo a 100mA (ad esempio) e misuriamo che la tensione raggiungerà i 3,3V, avremo trovato che la Ri provoca 0,3V di caduta di tensione. Applicando Ohm abbiamo che R=V/I=0,3/0,1=3 Ohm. Per semplicità abbiamo trascurato la corrente di soglia di 5 mA.

Avremo quindi il circuito composto dai tre led e dalla R, quindi da tre generatori ideali da 3,0V + 3 Ri da 3 Ohm + la R che è incognita. Sappiamo anche che dobbiamo alimentare il tutto con una batteria Vcc da 12,6V, quindi la somma delle tensioni sui tre led e sulla R dovrà essere appunto 12,6V.
Iniziamo a sommare le tensioni dei tre generatori ideali ed avremo 9V. Sottraendo questa tensione dalla Vcc, rimangono 3,6V di caduta di tensione ai capi delle tre Ri sommate alla R. Applicando ancora Ohm, calcoliamo la somma di tutte le R del circuito: R=V/I=3,6/0,2=18 Ohm. Sapendo che la somma delle tre Ri è uguale a 9 Ohm, la R sarà da 9 Ohm.

Possiamo anche calcolare la corrente che scorrerebbe sui led nel caso in cui li collegassimo direttamente alla Vcc senza la resistenza R: I=V/R=3,6/9=0,4 A, cioè 400mA. Confrontando questa corrente con quella massima ammissibile dal led, possiamo verificare subito se i led si brucerebbero a no.

Da un punto di vista energetico, è evidente che più led riusciamo a mettere in serie e meno potenza verrà sprecata dalla resistenza R in quanto, a parità di corrente da farvi scorrere, sarà minore la caduta di tensione che dovrà provocare.

Tutti questi ragionamenti presuppongono che la Ri sia costante per tutto il range di funzionamento del led. Questa affermazione protrebbe non essere assolutamente vera, quindi conviene premunirsi di resistenze di valore vicino alla R calcolata e verificare quale resistenza ci permette di ottenere esattamente la corrente richiesta.


Carlo

[MSchiepp]

Originalmente inviato da pieri70

Ciao
mi aggiungo alla discussione sperando mi diate un paio di suggerimenti (che non siano di darmi all'ippica )

All'ippica no..., però considera che:
- se prendi dei led a 700mA e li fai funzionare a 200mA hai una resa decisamente bassa; meglio usare quelli da 1W e 350 mA che puoi usare tranquillamente a 200 mA.

- I led a 1 o 3 W sono troppo grossi per luci di navigazione su modelli più piccoli di 1,5-2 metri.

- L'integrato ULN2003 (che contiene solo dei transistor con le resistenze di polarizzazione della base) ha un limite di corrente per ogni canale ed un limite che riguarda la somma di tutti i canali (dissipazione massima del chip): mi sa che sei al limite...

- Il noto sito italiano di vendita on-line che incomincia per Jon ha delle belle schede di gestione luci completamente programmabili e gestibili con un solo canale radio: dagli un'occhiata1

Michele

[pieri70]

Mamma mia che risposte!
Ci ho messo un po' per leggermele.. Grazie!

Originalmente inviato da CarloRoma63

.....
Una volta ben chiari questi concetti, si tratta solo di applicare la legge di Ohm.

Ok, chiaro.

Originalmente inviato da CarloRoma63

...
Supponiamo quindi di avere 3 led verdi che, leggendo i tuoi dati, hanno una V0 di 3,0V e dobbiamo calcolare la R da mettere in serie al circuito per avere 200mA di assorbimento.
Per prima cosa dobbiamo conoscere con precisione la V0, quindi colleghiamo il led ad un alimentatore regolabile e, partendo da 0V e misurando la corrente che assorbe, aumenteremo la tensione fino a quando il led assorbirà almeno 5 mA (corrente di soglia). Quella che otterremo è la V0 di quel led.

Ok, questo però presuppone che io abbia a disposizione un alimentatore regolabile con voltmetro ed un multimetro che mi misuri con precisione gli ampere assorbiti..

Originalmente inviato da CarloRoma63

Ipotizziamo, per semplicità di calcolo, che la V0 del nostro led sia realmente di 3,0V.

Se poi lo alimentiamo a 100mA (ad esempio) e misuriamo che la tensione raggiungerà i 3,3V, avremo trovato che la Ri provoca 0,3V di caduta di tensione. Applicando Ohm abbiamo che R=V/I=0,3/0,1=3 Ohm. Per semplicità abbiamo trascurato la corrente di soglia di 5 mA.

Avremo quindi il circuito composto dai tre led e dalla R, quindi da tre generatori ideali da 3,0V + 3 Ri da 3 Ohm + la R che è incognita. Sappiamo anche che dobbiamo alimentare il tutto con una batteria Vcc da 12,6V, quindi la somma delle tensioni sui tre led e sulla R dovrà essere appunto 12,6V.
Iniziamo a sommare le tensioni dei tre generatori ideali ed avremo 9V. Sottraendo questa tensione dalla Vcc, rimangono 3,6V di caduta di tensione ai capi delle tre Ri sommate alla R. Applicando ancora Ohm, calcoliamo la somma di tutte le R del circuito: R=V/I=3,6/0,2=18 Ohm. Sapendo che la somma delle tre Ri è uguale a 9 Ohm, la R sarà da 9 Ohm.

Ok di nuovo, chiaro.
Ma di nuovo io dovrei andarmi a calcolare la Ri di un determinato led..
Non ho la strumentazione adatta, o meglio ho un multimetro abbastanza buono ma mi manca un generatore regolabile come volt/ampere..

Ho invece la scheda tecnica del produttore con tabelle e grafici vedi qui.
http://www.hobbyking.com/hobbyking/s...1X35374X50.pdf

Per il led rosso sulla scheda tecnica del produttore avrei:
Valori massimi:


Valori d'esercizio:


Mi sembra strano che abbiamo messo 0.7A come massimo e come valore d'esercizio.. Vabbè.

Non vedo i valori della resistenza interna Ri...

Oppure la posso ottenere da questo grafico V0/I (sempre del produttore..)?


Ad esempio dal grafico vedo che a 2.8V di V0 ho circa 370mA, quindi Ri=2.8/0.37=7.6 Ohm circa, giusto?
Il grafico indica che la Ri non è proprio lineare, per semplicità possiamo calcolare le Ri ai vari V0 e fare la media..

Originalmente inviato da CarloRoma63

Da un punto di vista energetico, è evidente che più led riusciamo a mettere in serie e meno potenza verrà sprecata dalla resistenza R in quanto, a parità di corrente da farvi scorrere, sarà minore la caduta di tensione che dovrà provocare.
Carlo

Ok, sempre rimanendo come somma del voltaggio sotto il VCC, sennò non si accendono i led, giusto?

Originalmente inviato da MSchiepp

All'ippica no..., però considera che:
- se prendi dei led a 700mA e li fai funzionare a 200mA hai una resa decisamente bassa; meglio usare quelli da 1W e 350 mA che puoi usare tranquillamente a 200 mA.
- I led a 1 o 3 W sono troppo grossi per luci di navigazione su modelli più piccoli di 1,5-2 metri.
- L'integrato ULN2003 (che contiene solo dei transistor con le resistenze di polarizzazione della base) ha un limite di corrente per ogni canale ed un limite che riguarda la somma di tutti i canali (dissipazione massima del chip): mi sa che sei al limite...
- Il noto sito italiano di vendita on-line che incomincia per Jon ha delle belle schede di gestione luci completamente programmabili e gestibili con un solo canale radio: dagli un'occhiata1

Michele

Grazie Michele
I led di navigazione comunque li voglio attaccare alla scheda di gestione che dovrebbe ricevere un input intermittente, quindi non dovrebbero rimanere accesi di continuo..
E li voglio usare su un quad di 55cm di interasse.

Tornando al ragionamento sui led in serie con una VCC da Lipo 3S, dovrei considerare una VCC rispetto ai volt nominali della batteria intesi a 11.1v?
O comunque devo fare i calcoli come voltaggio massimo (4.2x3=12.6)?
Se io faccio i calcoli sul voltaggio massimo non vado a rischio di far si che quando la batteria scende di volt i led non si accendano più?

(scusate, ma di fisica/elettricità ci capisco veramente poco, studiata al liceo quasi trent'anni fa chiedendomi "che ca....o serve sta roba..)

Mettiamo che io consideri VCC=11.1V e che voglia usare 4 led che si accendono ad intermittenza assieme:
Led rosso: V0 min=2V max=2.8V, Forvard current raccomandata 700mA, dal grafico considerando più rapporti V/I ottengo una Ri media di 8 Ohm (se vale quanto scritto sopra)
Led verde: V0 min=3V max=3.8V, Forvard current raccomandata 700mA, dal grafico considerando più rapporti V/I ottengo una Ri media di 10 Ohm

Led bianco: V0 min=3.2V max=4.0V, Forvard current raccomandata 700mA, dal grafico considerando più rapporti V/I ottengo una Ri media di 10 Ohm

Se io volessi mettere rosso anteriore sin, verde anteriore dx, 2 bianchi posteriore dx+sin, facendo lavorare tutti a mettiamo 500mA per stare vicino alla forward current max, che circuito potrei fare?

Potrei mettere i due bianchi assieme che hanno V0 più alto di tutti, per ridurre la R addizionale considero un V0 prossimo al VMax, mettiamo 3.8V.
Il V0 della serie sarà 3.8x2=7.6V, la Ri totale =10 Ohm x 2=20Ohm
Il V residuo = 11.1-7.6=3.5V
La R necessaria sarà 3.5V/500mA=3.5/0.5=7 Ohm, che sono meno della Ri totale..
Ed in effetti se io considerassi solo la Ri totale avrei:
3.5V/20Ohm=0.175A ovvero 175mA... Possibile?
Cioè potrei attaccare 2 led bianchi assieme direttamente alla VCC di 11.1V che in ogni caso starei tranquillo con 175mA contro i 700mA che sopportano i led????

Poi farei un secondo circuito con led rosso e verde assieme, considerando V0 dei led 3V sperando che il rosso non si bruci (dato che ha Vmax 2.8V) e che il verde si accenda dato che ha Vmin 3.0V
In questo caso V0Tot=6V e RiTot= 18Ohm giusto?
La corrente residua è 11.1-6=5.1V
A 500mA avrei 5.1/0.5=10.2 Ohm.
Di nuovo con i soli due led in serie supero la R da corrente residua..


O sono io che sbaglio o sono dei led strani..

Grazie!