Circuito Cortina de LEDS

[guga2017]

Boa noite amigos do fórum.

Estou precisando de um circuito para funcionar uma cortina de 240 leds, de modo automatico alternando o acendimento doa mesmos. O circuito original danificou e nas pesquisas nao obtive sucesso para montar o mesmo. Desde já agradeço. Att,

[Ederluli]

Olá Guga,

Você poderia descrever melhor o "automático" da sua cortina e postar algumas imagens para entendermos melhor do que se trata?

[guga2017]

Boa noite!

Depois de algumas horas de "Paint", segue o desenho da ligação dos referidos leds. Eles são de alto brilho de 5mm com tensão de trabalho entre 3,0 a 3,2V, e 30mA máximo de corrente.



Pelas minhas pesquisas nesse caso para acender todos os leds (em série) simultâneos eu teria de fornecer:

GRUPO A = 48 leds ( 3v x 48 leds = 144V DC)
GRUPO B = 48 leds ( 3v x 48 leds = 144V DC)
GRUPO C = 48 leds ( 3v x 72 leds = 216V DC)
GRUPO D = 48 leds ( 3v x 72 leds = 216V DC)

Estou correto?

Outras observações: os 4 primeiros leds possuem entre si um resistor de valor 1,8k cujo não entendi. Acreditava que apenas 1 resistor inicial de maior valor daria conta da série.

O objetivo do funcionamento da cortina seria fazer uma ligação "Automática" de forma que ficaria uma sequência (como no circuito original que não disponho mais) assim:

PISCA A,B,C e D, PISCA A e C, PISCA B e D, PISCA e D, PISCA B e C... etc... intercalando entre eles a cada 1 ou 2 segundos..

Grato

-----https://uploaddeimagens.com.br/imagens/cortina_de_leds-png

[Matec]

Há algo que não está batendo nas suas contas. Todos os grupos do desenho são  de 24 Leds em série. Alguns grupos tem 2 séries  em paralelo (48 LEDS), e outros tem 3 séries em paralelo (72 LEDs). Mas como todas as séries  são iguais, para acender qualquer uma dessas séries  você precisa de pouco mais de 72vdc.

[guga2017]

Nesse caso para rebaixar a tensao de entrada, poderia usar uma fonte de 12 o que me permitiria ligar 4 leds em serie com um resistor limitador ficando assim:
4 leds de 3v a 25mA cada= 12v, 100mA (Serie)
Associando os 3 grupos em paralelo para formar a fileira eu manteria os 12v de alimentacao aumentando a corrente para 300mA (12x 0,25), formando assim uma fileira de 12 leds.

No geral eu manteria os 12v DC de entrada, com (0,25mA x 240 leds= 6A)
Precisaria de uma fonte 12vDC , 6A (uma fonte de computador ja me entregaria isso).

Correto?
-----Neste cenario de ligacao seria 20 fileiras com 12 leds empilhados, com 3 grupos de 4 leds em serie.

[Ederluli]

Bom dia,

para circuitos em série você não precisa multiplicar a corrente, se você vai usar 25mA por led, para cada fila em série você passará apenas 25mA, então a conta 240*0,25 está errada. se você for colocar 4 leds em série para alimentar com 12V a conta será:
[60 filas de 4 leds cada]*[0,025]= 1,5A

para o controle depende muito do que você pretende fazer e quanto controle gostaria de ter sobre o circuito.
Você pode usar um microcontrolador (PIC 12F675 lhe atenderia muito bem no controle de 4 circuitos) com 1 botão de mudança de modo, ou pode utilizar um sequenciador com um oscilador astável e alguns outros componentes para gerar uma lógica de controle. para os circuitos de saída como não envolve muita precisão e corrente um chaveamento simples com transístor lhe atenderia...

[guga2017]

Eu segui um tutorial que tinha achado no google e la falava em multiplicar a corrente dos LEDS. Obrigado pela dica. Nesse caso para usar uma fonte de pc que tenho aqui ela fornece 12v , 6A.

Nesse caso se fosse alimentar os 12 leds em serie eu precisaria de 12 x 3V de cada led (36v) certo?
Nessa logica para alimentar 4 leds, os 12 volts atenderia.

Nesse caso nao compreendi a corrente. Estou pesquisando sobre o assunto. Estou primeiro me atentando a alimentação, posteriormente vou pesquisar sobre o controle do acender/apagar.

Obrigado

[marcao_cfh]

Pense nas associações em série e em paralelo.

Em série, as quedas de tensão se somam, enquanto a corrente que percorre o circuito é uma só. Ou seja, com 4 leds em 3V e 30mA, o circuito precisa de uma fonte de 12V e ao menos 30mA.

Em paralelo, os leds são ligados diretamente à fonte. Ou seja, leds de 3V devem ser ligados a uma fonte de 3V. Entretanto, como há mais "caminhos" para a corrente percorrer, ela se divide em cada caminho. Assim, para ligar 4 leds, a fonte deve fornecer 3V e ao menos 120mA.

Ainda é possível fazer associações mistas. Por exemplo, dois blocos com 4 leds em série (12V 30mA) associados em paralelo vão dar um total de 8 leds alimentados por 12V 60mA. Aí é só fazer as contas. Caso queira usar praticamente toda a capacidade da fonte, vai dar para alimentar muito led. Teoricamente, 6A dá para alimentar 200 grupos de 4 leds, mas não é uma boa ideia trabalhar com a capacidade máxima da fonte, e também há de se levar em consideração o consumo do circuito controlador.

Só uma opinião, 30mA é muita corrente para um led. O brilho vai ser forte, e você ainda mencionou ser a corrente máxima do led. Ou seja, ele vai trabalhar no limiar entre funcionar ao máximo e queimar, o que pode ocorrer facilmente devido à imprecisão dos resistores usados para limitar a corrente. Levando em consideração esses dois fatores, teste primeiro outros valores de corrente e confira o brilho. Eu chutaria que 20mA dá um brilho muito mais que suficiente. Para você ter uma ideia, calculei aqui e nos meus pedais eu uso corrente de pouco mais de 1mA, e isso vale para qualquer outro projeto de pedal que você encontrar por aí que seja alimentado por 9V e com resistor de 4K7 para o led.

Editado: esse aplicativo em java é ótimo para aprender mais sobre a tensão e corrente em circuitos em série e paralelo. Habilite o amperímetro e voltímetro, e construa circuitos básicos com duas lâmpadas. Dá pra brincar bastante. https://phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/circuit-construction-kit-dc

[guga2017]

Muito obrigado pelas dicas, agora acredito que entendi o conceito da tensao/corrente. Nesse caso acredito que para os 12v que vou ter disponiveis vou fazer 3 grupos de 4 leds por fileira. Vada grupo vai precisar de 30mA, na realidade nas especificacoes fala 30 mas vou baixar para 20mA para nao sobrecarrega-lo, assim necessitando 60mA para a fileira (20mA para cada grupo de 3 leds).

Como serao 20 fileiras, então precisarei de 12v e 60mA parada cada fileira.
60mA x 20 fileiras 1,2A?

Grato

[Ederluli]

Muito obrigado pelas dicas, agora acredito que entendi o conceito da tensao/corrente. Nesse caso acredito que para os 12v que vou ter disponiveis vou fazer 3 grupos de 4 leds por fileira. Vada grupo vai precisar de 30mA, na realidade nas especificacoes fala 30 mas vou baixar para 20mA para nao sobrecarrega-lo, assim necessitando 60mA para a fileira (20mA para cada grupo de 3 leds).

Como serao 20 fileiras, então precisarei de 12v e 60mA parada cada fileira.
60mA x 20 fileiras 1,2A?

Grato

Cada grupo terá 3 ou 4 leds?

[guga2017]

Pelo que entendi seria mais viável agrupar 4 leds em serie a 12v de alimentacao DC, com corrente de 20mA (10mA abaixo do limite que ele suporta). Cada fileira tera 3 grupos de 4 leds, ai vou dividir a cortina em 20 fileiras com 12 leds cada. Cada fileira entao tera 12v 60mA. 20 fileiras a 60mA, 1,2A.

A fonte portanto devera fornecer, 12V DC, e 1,2A (minimo).


Estou correto?

[marcao_cfh]

Vamos lá. 4 leds em série necessitam de 12V 20mA (não esqueça do resistor para limitar a corrente). Cada fileira constituirá em uma associação mista, com 3 associações em paralelo desse conjunto de 4 leds em série. Totalizará 12 leds (4 + 4 + 4), exigindo 12V 60mA (20mA + 20mA + 20mA).

Se você associar 20 fileiras em paralelo, terá então 20 x 60mA = 1,2A, resultando em 240 leds no total (20 x 12 leds por fileira). Você tem a fonte de computador, mas caso queira algo mais "bonito" e prático, encontra facilmente fontes de 12V 1,5A (ou 2A).

Lembrando que essas contas não estão levando em consideração o resistor limitador de corrente, e estamos considerando que cada led apresentará uma queda de tensão de exatos 3V, totalizando os 12V da fonte. Como alguns leds podem passar desse valor e chegar em 3,7V e ainda tem a queda de tensão do resistor, pode ser mais interessante associar 3 resistores em série ao invés de 4. Nesse arranjo de 20 fileiras, você termina com 180 leds. Ou pode aumentar as fileiras, consumindo mais corrente (mas a fonte tem de sobra).

[guga2017]

Obrigado pelas respostas.
Para ter margem para dimencionar a mesma, posso utilizar uma fonte de 15V DC, e 2A.
Dessa forma ficaria em tese segundo a formula o resistor limitador seria:

15vDC(fonte) - 12v (serie de leds) / 60mA
3/0,06 = 50 Ohms

Correto?

[Matec]

Obrigado pelas respostas.
Para ter margem para dimencionar a mesma, posso utilizar uma fonte de 15V DC, e 2A.
Dessa forma ficaria em tese segundo a formula o resistor limitador seria:

15vDC(fonte) - 12v (serie de leds) / 60mA
3/0,06 = 50 Ohms

Correto?

Se os Leds devem consumir um valor maximo de 30mA, porque você parte de uma corrente de 60 mA? Pra mim isso não faz sentido.

[guga2017]

Bom dia amigos do fórum. Primeiro gostaria de agradecê-los e me desculpar por tantas dúvidas que por ser iniciante ainda me pairam..

Vendo esse artigo do Newtom C. Braga (https://newtoncbraga.com.br/index.php/eletronica/57-artigos-e-projetos/8162-alimentando-corretamente-seus-leds-art1437), ele fala que a tensão de entrada deve ser superior pelo menos em 2v para alimentar esse circuito. Nesse caso os 12v +2v de tolerância = 14v (assumo a tensão 15v por ser mais fácil de encontrar.)

Fiz um novo desenho baseado nas respostas. Agrupei 4 leds em série.(12v por grupo)
O resistor pela fórmula, calculei assim:

15v(alimentação) - 12v(serie dos leds)/ 0,02 (corrente led) =150 Ohms
Vou precisar de 20mA por grupo e les, certo? (nesse caso 3 grupos, 20mAx 3 = 60mA por fileira)



-----https://uploaddeimagens.com.br/imagens/cortina_3-png
-----

Obrigado pelas respostas.
Para ter margem para dimencionar a mesma, posso utilizar uma fonte de 15V DC, e 2A.
Dessa forma ficaria em tese segundo a formula o resistor limitador seria:

15vDC(fonte) - 12v (serie de leds) / 60mA
3/0,06 = 50 Ohms

Correto?

60mA deduzi , sendo 20mA por grupo de 4 leds.
Se os Leds devem consumir um valor maximo de 30mA, porque você parte de uma corrente de 60 mA? Pra mim isso não faz sentido.