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Aiuto su alimentazione e dimmer per strisce led

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Aiuto su alimentazione e dimmer per strisce led

Messaggioda Foto Utenteadamquadmon » 7 apr 2021, 23:13

Salve, sono nuovo del forum e spero di poter trovare un aiuto per colmare le mie lacune teorico/pratiche.

Sto studiando e sperimentando con le strisce led per uso illuminotecnico e fotografico.
Pensando al risparmio energetico in particolare, vorrei capire come funziona l'assorbimento di potenza e il dimming di una striscia led.

Devo illuminare i mattoni in tufo di una parete esterna di 15 metri.
Ho preso 3 strisce da 75W ma 225W di consumo mi sembrano eccessivi, specie nelle ore più buie.
Come alimentatore ho preso un Maxwell ELG-240-24-AB che è dimmerabile con PWM e la prima cosa che mi chiedo è se sia meglio uno con taglio di fase.

La seconda cosa che vorrei capire è se una striscia da 14W/mt può essere abbassata a 7W/mt (e anche meno) oppure conviene scegliere strisce con potenza inferiore.

La terza domanda riguarda il sovradimensionamento dell'alimentatore: se dovessi alimentare 45W di striscia e un alimentatore da 150W mi costa come uno da 60W mi conviene usare quello da 150W (e magari prolungare la vita dei componenti) oppure consuma di più?

La quarta è un corollario della terza: posso usare l'alimentatore da 150W per alimentare tre strisce da 45W dimmerate (e magari spente) indipendentemente?

Vi ricordo che l'obiettivo di fondo è sempre sprecare meno corrente possibile e i requisiti base sono niente flickering e niente ronzii.

Leggo tante guide e guardo tanti video ma non riesco a trovare risposta a queste domande.
Grazie per l'aiuto
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[2] Re: Aiuto su alimentazione e dimmer per strisce led

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 8 apr 2021, 3:56

adamquadmon ha scritto:Ho preso 3 strisce da 75W ma 225W di consumo mi sembrano eccessivi, specie nelle ore più buie.
Come alimentatore ho preso un Maxwell ELG-240-24-AB che è dimmerabile con PWM

Dai dati che fornisci non si puo` dire se l'alimentatore sia adatto, le risposte che seguono non garantiscono che sia adatto.
adamquadmon ha scritto:la prima cosa che mi chiedo è se sia meglio uno con taglio di fase.

La regolazione a taglio di fase e` un vecchio metodo di controllare le lampade a filamento, vecchi dimmer con triac. Gli alimentatori per led usano tutti al loro interno la tecnica PWM.
Quello che hai letto "dimmerabile con PWM" si riferisce a come dici all'alimentatore quanta corrente vuoi in uscita. Il tuo alimentatore puo` essere controllato in tre modi diversi, con una tensione 0V-10V, con un segnale PWM di 10V di ampiezza oppure con una resistenza. Il metodo con cui parli all'alimentatore non ha nulla a che vedere con che cosa fa dentro per regolare la corrente di uscita.
adamquadmon ha scritto:La seconda cosa che vorrei capire è se una striscia da 14W/mt può essere abbassata a 7W/mt (e anche meno) oppure conviene scegliere strisce con potenza inferiore.

Certamente una striscia da 14W/m, pilotata in corrente, puo` essere dimmerata a 7W/m. Conviene prenderne una da 7W/m? Dipende se lavori sempre al di sotto di 7W/m o se ti serve anche la massima potenza.

adamquadmon ha scritto:La terza domanda riguarda il sovradimensionamento dell'alimentatore: se dovessi alimentare 45W di striscia e un alimentatore da 150W mi costa come uno da 60W mi conviene usare quello da 150W (e magari prolungare la vita dei componenti) oppure consuma di più?

Il rendimento di questi alimentatori e` molto elevato, 90% e oltre, la potenza assorbita dalla rete dipende dal carico, se il carico e` di 45W, l'alimentatore da 240W che hai citato prima assorbe dalla rete probabilmente 50W. Se prendi un alimentatore piu` piccolo e lo fai funzionare piu` vicino alla sua massima potenza, probabilmente il rendimento sale di qualche punto percentuale, e al posto di 50W assorbi dalla rete uno o due watt in meno. Non ne vale la pena.

adamquadmon ha scritto:La quarta è un corollario della terza: posso usare l'alimentatore da 150W per alimentare tre strisce da 45W dimmerate (e magari spente) indipendentemente?

Non ho capito la domanda, ma direi che la risposta sia no, specie con l'alimentatore che hai citato.
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[3] Re: Aiuto su alimentazione e dimmer per strisce led

Messaggioda Foto Utenteadamquadmon » 9 apr 2021, 8:47

Ti ringrazio della risposta, cerco di riformulare meglio le domande:

1) Cosa succede se metto una striscia led da 72W su un alimentatore da 240W:
a) la striscia esplode o si usura velocemente
b) la striscia funziona normalmente
c) l'alimentatore assorbe molta più corrente di quanto richiesto

2) con 15 metri di striscia led per un totale di 225W e un alimentatore da 240W dimmerabile con PWM, fino a quanto posso abbassare l'assorbimento e risparmiare sul consumo?

3) in uno scenario d'uso in cui il 50% delle volte richiede 14W/m e il 50% 7W/m conviene dimmerare i 14W oppure magari mettere due strisce da 7W/m indipendenti con due interruttori cosí da accenderne una o due a seconda delle esigenze?

4) non c'è alcuna verità in chi sostiene che il taglio di fase su triac è meglio del PWM per dimmerare le strisce led?

Quindi, tornando a questa risposta:

IsidoroKZ ha scritto:
adamquadmon ha scritto:La quarta è un corollario della terza: posso usare l'alimentatore da 150W per alimentare tre strisce da 45W dimmerate (e magari spente) indipendentemente?

Non ho capito la domanda, ma direi che la risposta sia no, specie con l'alimentatore che hai citato.


perché non posso farlo?
Cosa succede se sul Meanwell ELG-240-24-AB da 240W (scusa il refuso di prima) attacco le tre strisce da 72W e le accendo con tre interruttori differenti tra la striscia e l'alimentatore?
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[4] Re: Aiuto su alimentazione e dimmer per strisce led

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 9 apr 2021, 14:01

adamquadmon ha scritto:1) Cosa succede se metto una striscia led da 72W su un alimentatore da 240W:
a) la striscia esplode o si usura velocemente
b) la striscia funziona normalmente
c) l'alimentatore assorbe molta più corrente di quanto richiesto


Direi decisamente b, a patto che la TENSIONE dell'alimentatore sia la stessa ... le strisce led (se parliamo delle solite a 12V) di solito sono composte da paralleli di "pezzi" da 3 led in serie, ogni pezzo con la propria resistenza di limitazione della corrente, e dato che i led funzionano in corrente, e che la corrente dipende dalla tensione e dalla resistenza, se la tensione rimane la stessa, i led assorbiranno sempre la stessa corrente sia che l'alimentatore sia da 100W che da 100KW ... la potenza dell'alimentatore in quelle indicazioni si riferisce alla corrente massima che l'alimentatore PUO dare se il carico lo richiede, ma appunto deve essere il carico a richiederlo, per cui con una striscia da 72W a 12V, la striscia richiedera' all'alimentatore 6A sia che lui ne possa dare 6, 60 o 600


2) con 15 metri di striscia led per un totale di 225W e un alimentatore da 240W dimmerabile con PWM, fino a quanto posso abbassare l'assorbimento e risparmiare sul consumo?


A questo proposito la risposta sarebbe "dipende", ma cerco di spiegarmi ... puoi abbassare l'assorbimento della striscia fino a zero, dipende dalla tensione (o per essere piu esatti, dalla "tensione media equivalente" del PWM che gli dai ai capi, perche', essendo appunto il led un dispositivo in corrente, ed essendoci una resistenza che la limita, decidi tu quale questa corrente sia, cambiando a tensione di alimentazione ai suoi capi , ricordandosi sempre che alla tensione applicata, per calcolare la corrente, va prima sottratta quella che cade sui 3 led in serie, vale a dire fra i 9 ed i 10V, perche' i led "bianchi" in realta' sono led blu con uno schermo di fosfori davanti al chip, per cui la caduta per singolo led, e' quella tipica dei led blu, dai 3 ai 3.6V secondo il modello (dato che non esiste modo di sapere quale modello di chip montano, serve misurare la tensione ai capi di uno dei led mentre e' acceso per sapere esattamente quale sia)

Comunque tu dici di volerli pilotare in PWM (occhio che la frequenza del PWM non interferisca con le tue riprese, dato che vuoi usarli anche per quello), per cui sarebbe piu corretto parlare di percentuale di tempo ... anche qui comunque puoi andare da 0 a 100 %, basta solo che controlli che il tuo alimentatore sia previsto per quell'uso, ma se gia ha un'ingresso dimmerabile in PWM sei a posto.


3) in uno scenario d'uso in cui il 50% delle volte richiede 14W/m e il 50% 7W/m conviene dimmerare i 14W oppure magari mettere due strisce da 7W/m indipendenti con due interruttori cosí da accenderne una o due a seconda delle esigenze?


Credo questo dipenda piu dalla tua geometria di montaggio ... se ci sta comoda la striscia da 14 o piu comoda la soluzione con 2 da 7, dipende da come le puoi montare, il risultato finale poi non credo cambi molto


4) non c'è alcuna verità in chi sostiene che il taglio di fase su triac è meglio del PWM per dimmerare le strisce led?


Sono due cose totalmente diverse ... inoltre per i led, che funzionano in DC, il taglio di fase, che e' un sistema di controllo in AC, ha senso solo se fatto a monte di un trasformatore classico, ed anzi un taglio di fase per pilotarci uno switching lo trovo assurdo, personalmente ;-)


Cosa succede se sul Meanwell ELG-240-24-AB da 240W (scusa il refuso di prima) attacco le tre strisce da 72W e le accendo con tre interruttori differenti tra la striscia e l'alimentatore?


Che funzionano e basta , che altro dovrebbe succedere ? :mrgreen:

Credo che IsidoroKZ intendesse semplicemente che non ci puoi dimmerare le tre striscie in modo indipendente con un solo alimentatore che ha un solo ingresso PWM, almeno io l'ho capita cosi ;-)
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[5] Re: Aiuto su alimentazione e dimmer per strisce led

Messaggioda Foto Utenteadamquadmon » 9 apr 2021, 20:40

Grazie per la risposta, credo di aver chiarito diverse cose che non avevo capito.

Etemenanki ha scritto:
2) con 15 metri di striscia led per un totale di 225W e un alimentatore da 240W dimmerabile con PWM, fino a quanto posso abbassare l'assorbimento e risparmiare sul consumo?


A questo proposito la risposta sarebbe "dipende", ma cerco di spiegarmi ... puoi abbassare l'assorbimento della striscia fino a zero, dipende dalla tensione


Mi era sembrato di capire che oltre una certa soglia la striscia si spegne, e che ci voglia una tensione minima per farla funzionare.

Etemenanki ha scritto:Comunque tu dici di volerli pilotare in PWM (occhio che la frequenza del PWM non interferisca con le tue riprese, dato che vuoi usarli anche per quello), per cui sarebbe piu corretto parlare di percentuale di tempo


Leggendo meglio le specifiche del driver MeanWell vedo che è possibile dimmerare sia applicando un tensione da 0 a 10, sia una resistenza, sia con il PWM, dagli schemi sembrano metodi equivalenti che hanno come risultato quello di abbassare la tensione in uscita, è cosí oppure ci sono delle differenze? magari gli altri due metodi non risentono delle controindicazioni del PWM

La frequenza di lavoro del PWM ha un range di 100Hz ~ 3KHz ma a cosa si riferisce questo? ai cicli on/off dei led?
Se è cosí non dovrei avere problemi sopra i 200Hz.

I software delle videocamere hanno sistemi per stabilizzare luci a 50 e 60Hz, ma questo credo si riferisca a periferiche collegate direttamente in AC e non mi sembra questo il caso.
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[6] Re: Aiuto su alimentazione e dimmer per strisce led

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 9 apr 2021, 21:38

Ho controllato, il driver con la sigla che hai citato prima e' un driver per led mixed-mode, non esattamente un'alimentatore, ma comunque che puo funzionare anche in quel modo ... se tu usassi led diretti, come quelli di potenza, dovresti usarlo in CC (corrente costante) ed il PWM regolerebbe direttamente la corrente sul led, per cui potresti andare da 0 a 100, ma calcolando correttamente le varie correnti e regolando la corrente massima sul driver (con l'apposito trimmer, leggi bene le istruzioni, o magari linka il manuale se ce l'hai), si puo fare anche con le striscie led, che avrebbero gia al loro interno le resistenze di limitazione per usarle in tensione

Basta impostare il driver in corrente costante, per una corrente massima pari a quella dei led al massimo , e poi la regolazione darebbe in modo automatico la necessaria tensione in base alla corrente impostata ed il dimming ridurrebbe quella anziche' la tensione, MA OCCHIO che in questo caso NON puoi usare 3 gruppi indipendenti accesi da 3 interruttori, perche' altrimenti se ne spegni uno, il driver forzerebbe la tensione di uscita ad alzarsi troppo per "sentire" la stessa corrente di 3 gruppi su 2 soli, e finirebbe per bruciarli.

Se invece devi poter comandare i 3 gruppi in modo indipendente, devi farlo per forza in tensione, calcolandoti prima il massimo ed il minimo, dove il massimo saranno i tuoi 12V per la massima luminosita' ed il minimo e' la minima tensione a cui la striscia si accende (che come detto prima e' il 12V meno la caduta di tensione di 3 led in serie), e regolare con il PWM quella finestra di tensione per cambiare dal minimo al massimo (ovviamente in quel caso avrai meno possibilita' di scelta, perche' la parte di tensione che dovrai regolare sara' fra i 2 ed i 3 V, o poco piu) ... per sapere di preciso qual'e' comunque e' semplice, regola l'alimentatore a 12V (con la regolazione della corrente al massimo, per escluderne la limitazione), poi collega la strip ed un tester, e riduci piano piano la tensione finche' i led si spengono, quella sara' la minima tensione a cui potrai scendere perche' ovviamente qualsiasi tensione minore dara' sempre led spenti ;-)

EDIT: dimenticavo, occhio che quel driver e' si un 240W, ma su 24 V, il massimo della corrente che puo dare e' 10A, quindi con striscie di led a 12V, la massima potenza che puoi avere dal driver sono 120W ;-)
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[7] Re: Aiuto su alimentazione e dimmer per strisce led

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 10 apr 2021, 0:15

Etemenanki ha scritto:
Cosa succede se sul Meanwell ELG-240-24-AB da 240W (scusa il refuso di prima) attacco le tre strisce da 72W e le accendo con tre interruttori differenti tra la striscia e l'alimentatore?


Che funzionano e basta , che altro dovrebbe succedere ? :mrgreen:

Credo che IsidoroKZ intendesse semplicemente che non ci puoi dimmerare le tre striscie in modo indipendente con un solo alimentatore che ha un solo ingresso PWM, almeno io l'ho capita cosi ;-)


No, intendevo dire che non funziona proprio, perche' quando si spegne uno o due set di led, i restanti led si illuminano d'immenso e potrebbero defungere.

Quello e` un alimentatore che esce solo in corrente, almeno mi pare ci capire dal data sheet, si puo` solo regolare la corrente di uscita, non la tensione che, se il carico e` leggero, va a 24 V, regolabile entro un 5% circa.
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[8] Re: Aiuto su alimentazione e dimmer per strisce led

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 10 apr 2021, 0:36

adamquadmon ha scritto:1) Cosa succede se metto una striscia led da 72W su un alimentatore da 240W:
a) la striscia esplode o si usura velocemente
b) la striscia funziona normalmente
c) l'alimentatore assorbe molta più corrente di quanto richiesto

Dipende dal carico e dall'alimentatore. Se sono adatti a funzionare insieme, si ha un funzionamento normale. L'alimentatore che hai scelto esce solo in corrente, che si puo` regolare. La striscia deve poter essere pilotata in corrente. Mi pare non abbia detto che strisce stai usando.
adamquadmon ha scritto:2) con 15 metri di striscia led per un totale di 225W e un alimentatore da 240W dimmerabile con PWM, fino a quanto posso abbassare l'assorbimento e risparmiare sul consumo?

Devi indicare che tipo di carico usi. Tieni anche presente che se usi strisce molto lunghe, anche alimentandole dalle due estremita`, la luminosita` non e` uniforme, ci vogliono un po' di punti intermedi di alimentazione. Detto diversamente, devi usare tratti non piu` lunghi di un paio di metri (direi), ma bisogna vedere le caratteristiche del carico.

Dimmerabile con PWM non significa nulla, riferito al tuo alimentatore, che esce con una corrente continua. Il dimmer PWM semplicemente dice all'alimentatore quanta corrente erogare, ma e` del tutto equivalente a mettere una resistenza per regolare la corrente. L'uscita non flickera, esce una corrente continua. L'alimentatore usa una tecnica PWM al suo interno per generare una corrente CONTINUA che puoi abbassare fino a zero.
adamquadmon ha scritto:3) in uno scenario d'uso in cui il 50% delle volte richiede 14W/m e il 50% 7W/m conviene dimmerare i 14W oppure magari mettere due strisce da 7W/m indipendenti con due interruttori cosí da accenderne una o due a seconda delle esigenze?

Se pensi di usare l'alimentatore che hai preso, non puoi, quello esce in corrente, sembra che tu stia pensando ad una alimentazione in tensione.
Per quello che riguarda una striscia potente o due di potenza dimezzata, devi considerare che quando riduci la corrente di un led, la sua temperatura di colore potrebbe cambiare e per le foto non e` una buona cosa.
adamquadmon ha scritto:4) non c'è alcuna verità in chi sostiene che il taglio di fase su triac è meglio del PWM per dimmerare le strisce led?

Mi pare una cosa senza senso, i led si alimentano in corrente continua. Mi dai un link o un riferimento dove si dice come si alimentano i led a taglio di fase?
Anche alimentare un led direttamente in PWM, con un'onda quadra, non mi pare una buona idea. L'alimentatore che hai NON fa quello, alimenta i led in continua.

adamquadmon ha scritto:Quindi, tornando a questa risposta:
...
perché non posso farlo?
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Quell'alimentatore esce in corrente, le strisce devono essere collegate in parallelo: se spegni una o due strisce la corrente al posto di dividersi su tre carichi va tutta attraverso la sola striscia rimasta.

Nella mia prima risposta ho detto

Dai dati che fornisci non si puo` dire se l'alimentatore sia ad
atto, le risposte che seguono non garantiscono che sia adatto


perche' avevo l'impressione, confermata nel seguito, che abbia preso un alimentatore non adatto alle strisce (o viceversa).
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[9] Re: Aiuto su alimentazione e dimmer per strisce led

Messaggioda Foto Utenteadamquadmon » 10 apr 2021, 9:40

Questo è il video dove si usano gli alimentatori TRIAC:

https://www.youtube.com/watch?v=6T8fy-a2no4

Questo è il PDF del driver che dovrebbe erogare fino a 240W a 24 V di tensione costante:

https://www.digimax.it/media_import/ALI ... DS_001.pdf

Le strisce sono da 24 V come da alimentatore.

Ora veniamo alle nuove domande (ieri capivo qualcosa, oggi di nuovo niente):

1) L'alimentatore in questione non lavora anche in CV?

2) Le strisce led non si alimentano in CV?

3) Se avevamo stabilito che collegando una striscia da 72W ad un driver da 240W andava tutto liscio perché collegarne tre e spegnerne una o due dovrebbe cambiare le cose?
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[10] Re: Aiuto su alimentazione e dimmer per strisce led

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 10 apr 2021, 10:09

IsidoroKZ ha scritto:No, intendevo dire che non funziona proprio, perche' quando si spegne uno o due set di led, i restanti led si illuminano d'immenso e potrebbero defungere.

Quello e` un alimentatore che esce solo in corrente,.


Glie l'avevo accennato, ma dal sito della Meanwell risulta che e' (o dovrebbe essere) un mixed-mode, sia CC che CV ... in quel caso avrebbe potuto usarlo in tensione, SE la funzione CC fosse stata escludibile ... purtroppo invece, dai grafici del datasheet che ha postato dopo, risulta il contrario (cosa che non era specificata sul sito), per cui hai ragione, non si puo fare con quel tipo di driver, deve prendere un'alimentatore variabile in tensione ma a corrente fissa.
"Sopravvivere" e' attualmente l'unico lusso che la maggior parte dei Cittadini italiani,
sia pure a costo di enormi sacrifici, riesce ancora a permettersi.
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