15燈紅外線LED 電源供應器選擇

ufdds025su

這是小弟最近購買的 15燈紅外線投射燈,廠商是說使用2W的燈珠



這是裡面的控制板,使用 FP7102



這是 FP7102的IC資料 fp7102v093-lf.pdf (389.11 KB, 下載次數: 12)

2013-9-22 12:44 PM 上傳

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我想請教的是,廠商是說需要使用 DC12V 4A 以上的電源供應器,
但是我測試結果,只要6伏特左右以上即可開始工作(有電流產生),
我知道這是跟 LED 的工作電壓以及燈板的線路 5燈串連3組並聯,

在9.68伏特左右,會產生最大電流 1.45 安培 (9.5V 1.46A 再次測量)

電壓往上升電流開始減少,12V 1.16A (12V 1.16A 再次測量)

電壓在往上升電流開始減少,15V 0.91A (15V 0.92A 再次測量)

電壓在往下降電流開始減少,8.9V 1.16A (8.9V 1.12A 再次測量)

電壓在往下降電流開始減少,8.0V 0.69A

電壓在往下降電流開始減少,7.0V 0.25A

我想知道的是,這個結果是否代表我只要使用 DC 9V 2A的電源供應器即可,
當然電源供應器需要足瓦,我是以安全性以及耐久度最為考量,
FP7102的工作電壓3.6-28V,所以使用這幾個電壓都是可以的,

因為紅外線投射燈都是使用在監控系統,
燈珠有工作時數我知道,但是最常壞掉反而都是電源供應器,
再來就是控制板,所以我才會想找比較合適的電源供應器,
以延長設備的使用壽命.

小弟不是讀電子相關科系,只是很喜歡動手DIY,
不過這個實在超過小弟可以理解的部分,
所以只好上來請教,拜託各位專精的網友指教,
謝謝.

再次測量電壓和電流,選擇 12V 的電源供應器,
那安培數以安全來說,是最少需要多少安培較為安全?

我會有這個問題是因為廠商供應的是像使用在LED螢幕的電源供應器,
我想要換成像是明瑋的工業用電源供應器,
因為安培數越大,體積也越大,工業用電源供應都是鏤空的鐵殼,
可能會放不下監視器的保護罩裡面,
所以想在安全的範圍內,找一個夠用就好規格,
而且順便增長知識.

ciko.ciko

文中"電壓在往下降電流開始減少,8.9V 1.16A"數值應是錯誤的(應是1.61A?).輸入電壓越低時,輸出電流需越高,此IC內部MOS管耐流只有2A,長時間使用應是有危險性的(此IC較會發熱).建議還是使用12V電源.

ciko.ciko

有關電源供應器的電流規格,最好是依廠商建議.原因:自行測試的電流數值為一平均值,而此類紅外線LED在工作時,其需要的電流應是開關式電流(較平均電流大2倍).

ufdds025su

ciko.ciko 發表於 2013-9-22 02:08 PM static/image/common/back.gif
有關電源供應器的電流規格,最好是依廠商建議.原因:自行測試的電流數值為一平均值,而此類紅外線LED在工作時, ...

再請教一下,所以我最少需要選擇 3A以上的電源供應器,
以安全來說 4A 是較好的選擇,
那選擇 12V 和 9V 來說,會有所差異嗎?

港都狼仔

這裡面有內建恆流源，所以使用供電穩定的外部電源就可以

ciko.ciko

根據你提供的數據,供給電壓越低,輸出電流怎會越低呢(相反)?此現象表示該穩壓板已處於失控狀態,此數據已失去比較參考意義.可參考此IC的PDF檔,在第1腳(FB)有接一個對地電阻值,此為LED電流值設定用(Iled=0.25V/R).可目視出數值(電表應難準確量出)?

ciko.ciko

根據市面上相關產品的功率消耗數據(監視器類),4顆LED需12W,9顆LED約需24W計算,預估15顆LED至少需45W,故廠商建議使用12V/4A以上.使用不足瓦的電源容易處於過載下工作,難免容易損毀.(此LED電流量基本上正比於照射距離)
問題探討:此2W的LED為何要操作在3W的功率下呢?

ufdds025su

ciko.ciko 發表於 2013-9-22 05:40 PM static/image/common/back.gif
根據你提供的數據,供給電壓越低,輸出電流怎會越低呢(相反)?此現象表示該穩壓板已處於失控狀態,此數據已失去 ...

這個部分是不是跟 LED 的 順向電壓 IF 有關,
超過 9.5V 以後是否跟 FP7102的控制迴路有關?

因為在低電壓的時候,亮度是不足的,6V後開始亮,
超過9V-15V 其實眼睛就看不太出來亮度有沒有增加.

robotai

以IC的規格跟使用兩個0.33電流偵測電阻(0.33/2=0.165)來看，電路設計是輸出0.25/0.165=1.5A，
9.68v時電流最大是因為這時是幾乎是靠直流直接驅動，所以電流最大。(一般紅外線LED驅動電壓約2v)
小於這電壓時，5串的LED驅動電壓還沒達到，所以電流會隨電壓變大。
大於這電壓時，開關式電路才有效，所以電流會隨電壓增高而變小。
所以它總共是約9.68v x 1.5A，約是15W的電路。
所以電路至少要是10v以上的電源才能有效驅動，9v時電壓尚不足。
所以如果是10v,4A的電源供應器應該是最好的選擇。10v以下的話，電壓不足。10v以上的話，IC上的發熱會比較多一些，但因為IC有3A限流保護，所以最大發熱應該還好。4A則是因為IC的限流保護是3A。
因為一般12v,4A的電源供應器比較好找，所以12v,4A是比較適合的選擇。

ufdds025su

robotai 發表於 2013-9-22 06:32 PM static/image/common/back.gif
以IC的規格跟使用兩個0.33電流偵測電阻(0.33/2=0.165)來看，電路設計是輸出0.25/0.165=1.5A，
9.68v時電流 ...

了解,所以如果可以最好是10V4A的電源供應器,
但是市面常規的電源供應器可能找不到,
如果退而求其次,使用9V4A的電源供應器,可能會稍微亮度不足,而且控制板可能不會正常動作,
因此只剩下 DC12V 4A 的電源供應器可以選擇.

ciko.ciko

ufdds025su 發表於 2013-9-22 06:32 PM static/image/common/back.gif
這個部分是不是跟 LED 的 順向電壓 IF 有關,
超過 9.5V 以後是否跟 FP7102的控制迴路有關?

紅外線的波長(940nm)為不可見光,正常的眼睛是看不到其顏色的(所以看不到其亮度變化),至於為何會看到紅光(660nm)呢,估計其是處於非正常工作區時所(或關閉時)呈現的波長.

ciko.ciko

ufdds025su 發表於 2013-9-22 06:40 PM static/image/common/back.gif
了解,所以如果可以最好是10V4A的電源供應器,
但是市面常規的電源供應器可能找不到,
如果退而求其次,使用9 ...

此IC為降壓式穩壓器結構,設每個LED需工作電壓2V,則5顆串聯,再加上電路本身壓降,選用12V以上電源應是正確的.

robotai

ufdds025su 發表於 2013-9-22 06:40 PM static/image/common/back.gif
了解,所以如果可以最好是10V4A的電源供應器,
但是市面常規的電源供應器可能找不到,
如果退而求其次,使用9 ...

正確。
只是如果小於10v(但大於IC需求最小電壓3.6v)，那電路還是會正常動作，但是亮度不足(因為小於LED最小驅動電壓)。
一般來說，只要小於10v，IC應該不會發熱，大於10v的話，看IC運作時會不會熱，如果手摸會覺得燙，那在IC上貼一小片散熱片，應該可以讓IC用久一點。

ciko.ciko

IC的工作電壓雖可從3.6V開始,但此為降壓式結構,輸入端電壓必須大於輸出端電壓,否則電路是不會正常工作的.

robotai

抱歉，抱歉，說法有誤。應該這樣說才對，

當輸入電壓小於輸出電壓時，電路不會動作。因為電壓不足，所以不會有輸出。

但由於紅外線LED並不是固定在2v才會亮，它是從約1.2v開始就會有小電流導通，所以5x1.2v=6v，在約6v以上時就會開始可以導通，所以IC就會開始工作。只是工作方式是在PWM最高Duty Cycle(此IC為100%)的模式下工作。

IC內部參考電路如下

專炸元件

照廠方建議      但是電流在大一些  5%~35%
或者是按照 LED規格  
來配置 電源供應器    也是一樣 5%~35%

你的電源供應器  應該是被熱壞的
容量加大一些  給他更多喘口氣的空間


至於你的測試結果
電壓高 電流低
電壓在9V時 電流最高
電壓低  電流低

對於開關限電流而言
電壓高 電流必須壓低   要維持在一定的輸出瓦特
在9V時  已經是直通了  (占空比到達最高%數)
電壓在下去  已經不能達成LED模組工作條件 所以電流就隨著電壓下去了


其實你這樣子測量   不完善
要量LED模組
所以你還要補量
要知道 CC模組供應給LED模組 最高電壓 電流 是外部電源輸入 幾伏特 幾安培的時候
用量出來這組  去選購 電源供應器