Daya beberapa bagian dari satu proyek dari satu kutil dinding

0

Saya sedang membangun sebuah proyek dengan daya tinggi 10W RGB LED yang dikendalikan oleh PWM dari mikrokontroler. Saat ini saya menggunakan kutil dinding untuk menyalakan LED, dan menyalakan MCU melalui USB komputer saya.

Pertanyaan saya adalah: apa praktik terbaik untuk menyalakan MCU dan LED hanya dari satu kutil dinding yang dihubungkan ke penutup akhir? Saya tidak ingin kotak terakhir memiliki dua saluran listrik karena hal itu menurut saya jelek dan pada akhirnya saya ingin memamerkan produk akhir.

Saya ingin hanya satu kutil dinding yang membagi kekuatannya di dalam kotak untuk menyediakan mulai dari 6 hingga 12V (ESP32 regulator menerima 6-12V) dengan paling banyak 400 mA ke MCU saya, dan satu baris atau jalur lain menuju LED RGB untuk memberi daya pada Saluran Hijau + Biru pada 3,5V dan ~ 500mA dan Merah pada 2,5V dan ~ 700mA. Sesuatu seperti kutil dinding 9V, 1.5A akan memberikan banyak daya untuk semuanya.

Saya bertanya ini sekarang karena saya ingin memahami seperti apa konverter Buck / switching / power supply linear yang saya perlukan untuk desain / beli sekarang yang akan berintegrasi dengan sumber daya tunggal.

Anehnya, saya tidak dapat menemukan contoh di Google menyelesaikan proyek seperti ini, jadi jika ada yang tahu sumber daya dengan contoh atau pendidikan tentang ini, saya akan menghargai tautan.

EDIT: Saya sedang memikirkan LED seperti ini . Kecuali RGB, dan bukan RGGB. Saya terbuka untuk saran LED.

Berdasarkan artikel ini di kutil dinding , tampaknya berisiko untuk menggunakannya karena sering tidak diatur.

Setelah melihat-lihat beberapa, saya menemukan papan AC-DC converter yang dapat dipasang pada daya yang tepat dan dengan hak atas tegangan / arus lebih / perlindungan hubung singkat. Ini sepertinya solusi yang bagus untuk produk akhir yang aman dan saya bisa menyambungkan listrik langsung ke enklosur dan ke catu daya ini.

power-supply led led-driver rgb high-power BenOnBikes
sumber
Anda punya LED 10W tetapi tampaknya menjalankannya pada 3W.
Jasen
1
lihatlah modul mini360 yang tersedia untuk sekitar 50c setiap on-line, 4 diantaranya dapat memberikan semua voltase Anda dari input 9V atau 12V DC.
Jasen
10W RGB LED yang Anda miliki?
Jasen
@ Yasen. Saya berencana untuk meninggalkan ruang kepala dalam LED 10W untuk memastikan saya tidak menjalankannya di dekat kapasitas maksnya, mungkin hanya 1/3 atau 1/2 dari maks. Untuk umur panjang, saya mendengar bahwa menjalankan LED lebih rendah dari peringkatnya dapat membantu. Saya belum menyelesaikan pilihan LED saya, test bed hanya menggunakan LED 20mA kecil untuk saat ini. Pertanyaan yang diedit untuk menyertakan kemungkinan LED.
BenOnBikes

Jawaban:

1

Perlakukan kutil dinding bersama sebagai kekuatan bisu, massal, dan mengatur semuanya secara terpisah dari itu. (Lagi pula, semua yang perlu diatur)

Sebagai contoh:

skema

mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab

Regulator akan menghentikan banyak crosstalk antara "kelompok" kekuasaan yang terisolasi. Segala sesuatu pada "kelompok" yang sama akan "saling mendengar" dengan cukup baik, tetapi mengalami kesulitan "mendengar" hal-hal dari "kelompok" yang lain.

Tentu saja, Anda masih perlu memotong setiap chip secara individual dengan kapasitor kecil, selain kapasitansi massal sebelum dan sesudah masing-masing regulator.

Sepertinya saya ingin menjalankan LED langsung dari pin keluaran MCU, tapi saya tidak tahu ada yang bisa memberikan daya sebesar itu secara langsung. Jadi Anda akan membutuhkan semacam penguat. Cara paling sederhana untuk melakukannya mungkin dengan satu transistor per saluran, seperti ini:

skema

mensimulasikan rangkaian ini

Menempatkan LED secara seri seperti ini menambah tegangan daripada arus, yang merupakan tekanan yang jauh lebih rendah pada transistor dan catu daya, dan memungkinkan resistor tunggal untuk mengatur arus untuk seluruh array.
R1 = (V_LED - Vf*N) / If:

  • Vf adalah tegangan maju LED
  • N adalah jumlah LED dalam string
  • If adalah desain saat ini saat aktif

Jangan lupakan R2! (atau Anda akan meledakkan transistor atau MCU atau keduanya) Anda dapat membeli transistor "pra-bias" yang menyertakan Q1 dan R2 dalam paket yang sama, tetapi dengan satu cara atau lain, pasti ada di sana.

Jika Anda hanya memiliki satu dioda per saluran, dan itu benar-benar membutuhkan waktu hampir 1A pada 3V, maka saya akan tergoda untuk menggunakan variasi rangkaian di atas, tetapi diumpankan dari regulator switching 3V atau lebih pre-fab. Ada tradeoff di sini, antara R1 memiliki kontrol yang sangat sensitif terhadap arus operasi karena tegangan terlalu rendah (juga mempertimbangkan beberapa variasi alami dalam tegangan pasokan), dan disipasi daya yang berlebihan di R1 sendiri karena tegangan terlalu tinggi dengan arus operasi tidak berubah .

(ini adalah salah satu dari beberapa alasan mengapa pengaturan tegangan tinggi, arus rendah lebih disukai jika memungkinkan)

AaronD
sumber
Saya pikir dia punya 10W RGB led tunggal.
Jasen
Saya bertanya-tanya tentang itu. Tidak cukup informasi untuk diceritakan dengan meyakinkan. Ini sedikit lebih menyebalkan jika memang begitu. Saya tidak berpikir saya akan ingin mengatur bahwa linear seperti yang ditunjukkan di sini, dan perlengkapan beralih cenderung memiliki masalah mereka sendiri jika mereka tidak dilakukan tepat. Saya tidak yakin ingin mencoba itu untuk apa yang tampak seperti pemula. Mungkin orang lain bisa?
AaronD
@ AaronD Saya akan mengirim MCU PWM ke MOSFET dan menggunakannya untuk mengalihkan daya. Satu MOSFET untuk setiap warna pada satu LED RGB. 78xx akan sederhana, tetapi saya akan khawatir tentang panas yang akan terkandung dalam, katakanlah, sebuah kandang berukuran 10 inci kubus. Apa masalah yang dimiliki pergantian persediaan? Tegangan terkulai di bawah beban yang meningkat?
BenOnBikes
@ BenOnBikes Sebagian besar kebisingan, dan stabilitas. Switcher secara inheren berisik, dan membutuhkan penyaringan di kedua sisi untuk mengurangi kebisingan yang dilakukan menjadi sesuatu yang masuk akal, dan mungkin pelindung EMI juga bekerja melawan kebisingan radiasi (radio) yang ditangkap oleh sesuatu yang lain. Anda tidak akan pernah menghilangkan semua kebisingan (itu berlaku bahkan untuk linier, tetapi setidaknya mereka tidak menghasilkan kebisingan sendiri), tetapi Anda mungkin dapat menguranginya menjadi sesuatu yang berfungsi, atau mungkin dilakukan untuk Anda di unit pre-fab. Pastikan saja bahwa pre-fab bekerja dengan segala cara yang Anda butuhkan dan bukan hanya cara yang jelas.
AaronD
Stabilitas juga bisa menarik. Ini juga secara teknis berlaku untuk regulator linier, tetapi unit pre-fab keduanya cenderung cukup memaafkan di daerah itu, dalam arti tidak menjadi gila dan berosilasi sendiri atau semacamnya. Jika Anda benar-benar ingin mendesain sendiri dan mengoptimalkannya, maka Anda harus berdagang antara waktu koreksi / respons, akurasi, dan beberapa hal lainnya, dan Anda mungkin akan sering bertengkar osilasi diri. Tetapi hasil akhirnya bisa menjadi sesuatu yang mendorong LED secara langsung, tanpa bagian lain.
AaronD