Circuito driver a corrente costante

[Driverterminator]

Salve a tutti ragazzi, il mio nome è Aldo e sono nuovo su questo forum ed anche un principiante in elettronica, ma ho pensato di iscrivermi per capirne qualcosa di più visto che non riesco a realizzare il mio progetto.

 

Sto cercando di costruire dei semplici circuiti a corrente costante per alimentare led molto forti. So benissimo che potrei comprarli già fatti e spendere meno, ma vorrei imparare a costruirmeli da me visto che non ci sono tanti componenti in modo da imparare anche qualcosa di elettronica visto che per adesso sono solo abile a saldare..

 

Comunque uno richiede dai 2,3 ai 2,6 volt per attivarsi e consuma da 820 milliampere ad 1 Ampere. Quindi diciamo che mi va bene anche se il circuito mi rende circa 833 milliampere (tanto per dare un valore a caso), ma cosa importante il "working voltage" sta ad indicare che il voltaggio delle batterie deve essere superiore alla caduta di tensione di tutto il circuito + il voltaggio minimo richiesto dal led per attivarsi.

Ho provato ad utilizzare i regolatori lineari come LM317 che è molto famoso per essere utilizzato anche in configurazione di limitatore di corrente tramite il pin adj e funziona benissimo con un resistore da 1,5 ohm. Il problema è che per questo circuito ci devo mettere 2 batterie perchè il Vref 1,25 + la caduta del transistor di 1,75 circa quindi è alta su correnti molto alte.... Quindi questa soluzione non va bene... La mia sfida è "come posso far si che funzioni con 1 sola batteria" e costruirlo nel modo "più semplice ed efficiente possibile". Ma cosa VITALE è che la corrente deve essere un chiodo, (cioè non deve variare neanche raddoppiando il voltaggio) ed il led si attiva solo se avanzano 2,3/2,6 volt minimo! Quindi diciamo 3 volt per sicurezza!

 

Ora ho visto online diversi circuiti da torce che funzionano con 1 singola batteria dai 2,8 ai 4,5 volt, e ci sono pochissimi componenti... come è possibile? Dovrebbe essere molto semplice, eppure se dovessi costruirlo io non saprei farlo perchè non riesco a capire come sono connessi i pin dei vari componenti tra di loro e come interagiscono... Sono anche molto piccoli quindi è difficilissimo per me illustrarli, tenendo anche presente che sono inesperto anche ho bisogno di qualche disegno più dettagliato non come uno schema a simboli elettronici che vedo da google immagini quando cerco "circuito led a corrente costante", altrimenti non capisco come sono connessi i pin.

 

Comunque vi chiedo solo la gentilezza di non suggerirmi video o fare ricerche leggendo da solo etc. perchè ci sto provando da mesi, ma ancora non ci riesco.. almeno la prima volta vorrei apprendere imparando da voi... Visto che questo circuito è molto semplice e non deve avere chissà che funzionalità se non quella di accendersi e spegnersi premendo un bottone, non dovrebbe costarvi molto tempo. 

Grazie di cuore.

[Livio Orsini]

 

 

 

9 ore fa, Driverterminator ha scritto:

e non deve avere chissà che funzionalità se non quella di accendersi e spegnersi premendo un bottone, non dovrebbe costarvi molto tempo. 

Vediamo di fare chiarezza subito sui fondamentali.

Hai un LED con tensione 2,3 <= V_L <= 2,6V e vorresti accenderlo con una batteria con tensione 3,7V <= V_B <= 4,2V

 

Consideri la tensione minima di batteria e la tensione massima del LED: 3,7V e 2,6V ti rimangono 1,1V.

La soluzione più semplice è un pulsante che comanda un relè bistabile (passo passo).

Altrimenti devi ricreare il circuito simile allo stato solido, quindi flip-flop bistabile più transistor di potenza come interruttore.

In entrambi i casi devi mettere in serie al LED un resistore di limitazione.

Nel caso del relè il valore del resistore è 1,1 / 0,9 = 1,2 ohm / 3W.

Nel secondo caso se usi un mosfet il valore del resistore rimane lo stesso, se usi un BJT sarà dato da 0,8 / 0,9 = 0,88 ohm (0,91) 3W

 

Scegli tu quale soluzione preferisci e poi vediamo il circuito.

Ti dico subito che la soluzione relè è la più semplice, ma le diffocoltà sono il reperire il dispositivo adatto con tensione di eccitazione <4V.

Modificato: 16 luglio 2023 da Livio Orsini

[patatino59]

Il problema grosso è la potenza dispersa nel riduttore di tensione/corrente per passare dalla tensione di alimentazione alla tensione di soglia del Led !
Ci vuole un minimo di 1,25 volt di margine perché un LM 317 cominci a regolare, e ad 1 Ampere sono già 1,25 Watt "buttati"
Per questo si usano alimentatori regolati in corrente in tecnica Switching.
Una alternativa semplice ed economica è quella di mettere più Led di potenza in serie e usare una tensione appena leggermente superiore, limitando la corrente con una resistenza più bassa di valore.

Tornando al disegno, difficilmente un Led di potenza avrà ai suoi capi 2,5 Volt a 800 mA (dovrebbero essere circa 3)
Senza LM 317 puoi benissimo alimentare in sicurezza un Led da 3 Watt con la sola batteria e una resistenza da 0,82 Ohm 3 Watt, dissipando solo mezzo Watt

[Gennar0]

7 ore fa, Driverterminator ha scritto:

non dovrebbe costarvi molto tempo. 

Per essere un principiante, hai le idee chiare. Se vuoi un circuito che regola la corrente, con tensione dai 3 ai 7 in ingresso, e led da alimentare a non meno di 2,5 v, per un progettista è un circuito relativamente semplice. Molti qui te lo potrebbero fare, ma non credo in pochi minuti, neppure con simulatore a corredo. Poi qualcuno mi smentirà, ma magari, per te.😃

Mi ricordo che le prime torcie a led, avevano le pile collegate direttamente ai led. Se sostituivi le pile, dopo qualche giorno, cominciavano a dare i numeri. Accadeva perché le pile originali erano le classiche a ferro carbone, tutti le sostituivano con le alcaline, con correnti doppie o triple. Cosa c'entra? Boh, forse niente.😅

Modificato: 16 luglio 2023 da Gennar0

[Driverterminator]

Il 16/7/2023 alle 10:46 , Livio Orsini ha scritto:

 

 

 

Vediamo di fare chiarezza subito sui fondamentali.

Hai un LED con tensione 2,3 <= V_L <= 2,6V e vorresti accenderlo con una batteria con tensione 3,7V <= V_B <= 4,2V

 

Consideri la tensione minima di batteria e la tensione massima del LED: 3,7V e 2,6V ti rimangono 1,1V.

La soluzione più semplice è un pulsante che comanda un relè bistabile (passo passo).

Altrimenti devi ricreare il circuito simile allo stato solido, quindi flip-flop bistabile più transistor di potenza come interruttore.

In entrambi i casi devi mettere in serie al LED un resistore di limitazione.

Nel caso del relè il valore del resistore è 1,1 / 0,9 = 1,2 ohm / 3W.

Nel secondo caso se usi un mosfet il valore del resistore rimane lo stesso, se usi un BJT sarà dato da 0,8 / 0,9 = 0,88 ohm (0,91) 3W

 

Scegli tu quale soluzione preferisci e poi vediamo il circuito.

Ti dico subito che la soluzione relè è la più semplice, ma le diffocoltà sono il reperire il dispositivo adatto con tensione di eccitazione <4V.

Allora il circuito che stavo pensando di implementare è questo... Quelli che mi hai accennato non ne ho idea di quale sia la soluzione migliore... Ma vorrei che le confrontassimo tutte quelle che ci vengono in mente in modo da scegliere la migliore. Questo che vedete in allegato ad esempio, ma "NON SO" se è la soluzione migliore... comunque è sicuramente certa una cosa... che manco a farlo apposta è stato un circuito suggerito da alcuni che hanno fatto uso di "laser" Attenzione dico Laser alimentati a corrente costante non PWD a tensione... (nel mio caso è un LED), ma siccome Puntatori Laser e Led vanno entrambi a corrente costante ho pensato che potrebbe essere una soluzione nel mio caso: https://www.merghart.com/p/27/Two-Transistor-laser-current-source

 

Proprio come hai detto te, "ti rimangono massimo 1.1 V" e guarda caso, questo ragazzo online specifica che questo circuito ha una caduta """massima""" di 1.1 volt, che scende al di sotto se utilizzo qualche mosfet come dice... Basta tradurre la pagina in italiano per chi vuol far prima.

 

Questo qui sopra è la fonte... Quel che devo fare è inserire il tutto in una torcia che costruirò io con l'aiuto di qualche tornitore ed alimentato con 1 sola batteria.

 

Il vero problema è che devo assolutamente aggiungere qualche diodo 1N4001 qualcosa del genere per protezione da inversione polarità batteria (se qualcuno erroneamente mette la batteria a rovescio) e qualche condensatore per sbalzi di tensione etc. che non so quanto alto in capienza e voltaggio devo prenderlo per questo circuito. Inoltre non prendetemi in giro se vi confesso che non so manco dove va saldato e soprattutto il positivo ed il negativo del led dove vanno saldati... perchè mi sembra di vedere il positivo del led sopra ed il negativo connesso al collettore "C" di Q2... booohhh.. Cioè capisco come funziona questo circuito eppure non so l'ordine di saldatura... Poi prima di saldare tutto non so usare simulatori per capire se funziona... dovrei usare forse qualche tavola elettronica?

 

Comunque. Grazie a tutti per le risposte, si come diceva @patatino59 non va bene se uso un regolatore lineare... solo circuiti switching. Infatti nessuna torcia led oggi usa LM317 e simili.