Duda con el voltaje y el direct drive.

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16 Sep 2015 23:11 por Lfatman
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Duda con el voltaje y el direct drive.

Planteo una pregunta a los expertos en electrónica, a ver si me podéis ayudar. Mis conocimientos sobre drivers son limitados y por ahora me mantengo en la idea de que el mejor driver es el no-driver (Creo que esto se lo leí a Antiparanoico)

Últimamente abundan en mi colección muchas linternas alimentadas en direct drive y con cables gruesos y muelles puenteados, qué es como más me gustan: a tope y con un sólo modo. Entiendo que con este sistema usando una batería recién cargada estoy forzando los led por encima de su voltaje nominal (por ejemplo 3,25V según el datasheet de un XPL) Aunque tengo que decir que no he tenido bajas por este motivo, me pregunto si no estaré provocando que este sobrevoltaje provoque una pérdida de rendimiento o eficiencia del led.

Tengo entendido que los driver basados en FET se comportan como un direct drive en el modo alto, pero... Lo hacen sólo en intensidad o también en voltaje. Es decir, con uno de estos drivers en modo alto le daré al led 4,2V y 4,8A (que es lo máximo que mido en direct drive en mi Ultrafire M9, por poner un ejemplo) o le daré 3,2V y no se cuantos amperios. La duda me surge porque en direct drive no soy capaz de pasar de los 5A usando baterías de supuesta alta descarga como las LG HE2 o las Efest 35A. Si pongo un driver FET conseguiré la misma intensidad y voltaje que con un direct drive o si este aporta un voltaje más próximo al VF del led el emisor trabajará menos forzado, con más eficiencia y quizá consiguiendo una intensidad mayor.

Es decir: ¿el direct drive me permite explotar al máximo un led o le sacaría más partido poniendo un driver FET? Más que nada porque son driver carillos y si no se va a notar la diferencia en el modo alto, me ahorro dinerito y sobre todo esperas. El que cuenten con modos medios regulados me parece secundario.Tengo ojeados los FET de Mtnelectronics, pero no se qué hacer...

Gracias de antemano por la luz que me podáis echar.
17 Sep 2015 12:16 por zaero_divide
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

Los FET (MosFET) se comportan idealmente como un interruptor en este tipo de aplicaciones. Con un ciruito externo se podrían comportar como un AMC7135 pero con corrientes más altas.

Pero a efectos prácticos, en DD funcionan como un interruptor sin más. Son ideales para utilizarlos con reed switch o similares porque la puerta de control "no consume", pero no aportarían ninguna ventaja comparado con un interruptor, especialmente en sistemas con tensiones bajas (<4V) porque normalmente donde son eficaces es con tensiones bastante más elevadas (8V-12V)

Lo de que son caros, pues es la aplicación final, porque en farnell tienen MOSFETS para conmutación de corriente por 0.5€ que son capaces de conmutar 30A.

Respecto a lo de intensidad o voltaje...
Un led es un diodo, y tiene una característica V/I exponencial: un pequeño aumento de tensión implica un gran aumento de corriente (intensidad), por eso se suelen alimentar "en modo corriente", ya sea con AMC7135 (fuentes de corriente) o con otro tipo de módulos.
Puedes alimentarlos en tensión, como haces con la batería, esperando que el sistema se "auto-regule": las resistencias parásitas (led, muelles, interruptor, cables...) limitarán la corriente y harán que no se destruya todo, pero es difícil saber dónde está el límite.
Además los diodos en general tienen tensión dependiente de temperatura negativa, es decir, cuanto más se calientan más baja es la tensión, lo que hace que cada vez se calienten más. En el caso de diodos no-led de potencia, se pueden llegar a generar puntos calientes dentro del diodo y fundirse, por eso los fabricantes han de dividirlos en secciones.

Resumiendo
Un FET no va a cambiar mucho respecto a un interruptor físico, podría llegar a reducir la resistencia si coges un mosfet de los buenos y lo controlas a más de 6V, pero no se si valdría la pena la complicación...
...si tienes un multímetro se me ocurre que postees tensiones entre diferentes puntos, para ver qué es lo que más afecta.
Entre bornes del led, entre bornes del interruptor...
17 Sep 2015 12:31 por zaero_divide
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

Por cierto, acabo de echar un vistazo a este driver DD de $15.
Lo que te ofrecen es un microcontrolador Atmel para hacer "PWM" y modos diferentes, pero si vas a usarlo sólo como direct drive de poco te sirve, y respecto al MOSFET, en la imagen se puede ver que es un 70N02 (datasheet aqui).

Mirando en Farnell (Semiconductores, discretos, Mosfets <600V, ...) para encapsulados grandes "soldables a mano" hay por ejemplo el infineon 90N03 por 0.42€, o IRLB8743 por 0.76€.

El único problema de Farnell es el precio de los portes (10€). Puedes echar un vistazo también a RS-online (5€).
17 Sep 2015 14:13 por Lfatman
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

Muchas gracias zaero_divide por tu respuesta.

Mis conocimientos en electrónica son prácticamente nulos por lo que te entiendo con cierta dificultad, pero intuyo de lo que comentas que para mi objetivo de alimentar un XPL o un XML2 al máximo y con un solo modo, la compra de un driver como éste no me va a aportar mucho sobre hacer un simple direct drive.

Lo de contar con modos inferiores al turbo es algo que me daría lo mismo, y si en el modo más alto se van a comportar igual el driver y el direct drive en cuanto a potencia luminosa y en cuanto a seguridad del led, supongo que puedo prescindir del driver. Como comenté, hasta ahora no he sufrido bajas por alimentar en direct drive ya que mis encendidos son más bien cortos.

Corrígeme si estoy equivocado y te he entendido mal, que podría ser...

E insisto: Muchísimas gracias.

¡Qué envidia me dais los que contáis con conocimientos en esta materia! Esto sí que llevaría en mi caso esta aficción linternil a la satisfacción plena.
17 Sep 2015 15:28 por zaero_divide
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

No se merecen los agradecimientos, aquí el objetivo es compartir, y siempre salimos ganando todos :)

Has entendido perfectamente, no sabía si me explicaba muy bien (suelo explicarme mal jajaja). El driver que enlazas, tiene varios modos seleccionables, pero principalmente enciende y apaga el LED para los modos bajos o hace direct drive para el 100%. Dado que el driver no quita el interruptor ni los muelles etc. no creo que te aporte nada, sino todo lo contrario, es otra cosa más "en medio".
Lo único que te podría aportar más corriente es sustituir muelles, montaje del interruptor etc. por soldadura directa a batería, y utilizando un mosfet como interruptor, montándolo en el propio pill. Habría que ver si vale la pena, no se por cuanto anda la resistencia parásita de muelles interruptor, etc.

Como curiosad, detalles de hardware del driver que has enlazado: si amplias la foto se puede ver que principalmente tiene 2 componentes. El de la izquierda, ATTiny13 es el microcontrolador que se encarga de los modos, PWM y demás, y el de la derecha es el transistor mosfet 3D30L. El 90N03 o el IRF que he puesto en un comentario anterior creo que lo superan en características.

Un saludo!

Respecto a los conocimientos de electronica que comentas, no hacen falta demasiados para hacer "chapucillas". Por lo general los circuitos de las linternas son relativamente fáciles de entender, y si se complican... para eso estamos :respeto:
17 Sep 2015 17:39 por Lfatman
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

zaero_divide escribió:
Lo único que te podría aportar más corriente es sustituir muelles, montaje del interruptor etc. por soldadura directa a batería, y utilizando un mosfet como interruptor, montándolo en el propio pill. Habría que ver si vale la pena, no se por cuanto anda la resistencia parásita de muelles interruptor,
En un montaje direct drive hay muy pocos elementos: muelle positivo y 3 cm de cable por un lado y muelle negativo, interruptor, cuerpo de la linterna y otros tres cm de cable por el otro. Los muelles puenteados o incluso en algunos casos quitados y sustituidos por una gota gruesa de estaño (esto es una cutrería, pero alguna vez lo he hecho en pruebas)

¿Usando un mosfet como interruptor se podría prescindir del interruptor del tailcap? ¿Tiene menos resistencia un mosfet que un interruptor barato de linterna China?¿Cómo se haría la conexión y qué habría que hacer para activar el circuito.? Supongo que se haría necesario algún pulsador. ¿Sería mucho pedir que subieras un esquema a mano alzada de como se debe conectar y que mosfet se debería usar?

Perdona si te parezco muy pesado. Se me abre un mundo nuevo por delante. Si te aburro, cortas y lo entenderé.
17 Sep 2015 23:32 por zaero_divide
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

A ver si puedo hacer alguna especie de tutorial el finde...

Lo primero es saber si vale la pena o no. Hay que ver si el interruptor tiene muchas pérdidas o no, para eso se tiene que medir entre los dos puntos del interruptor la tensión, claro, que montado en la linterna eso no es tan fácil... No se si alguien del foro ha hecho algunas medidas de caída de tensión en el interruptor, podría servir para hacerse una idea de si vale la pena o no.

De cualquier modo, si tienes acceso a mosfets de potencia baratos puede valer la pena probar. Hacer un pedido de 5 transistores a farnell y pagar más por los portes que por los componentes es un poco :( aunque al menos los tienes en 48-72h. Si tienes acceso a placas base de ordenador cascadas a veces se pueden conseguir de ahí.

Por cierto, aquí hay información de cómo realizar las lecturas, eso me ha recordado que depende del multímetro que uses, la lectura en el rango de 10A tiene una resistencia de 0.05Ohm, (0.1V @2A) que no sea eso lo que te limita la corriente que va al led... :comor: Si usas uno de los de pinza no tendrás ese problema, otra cosa es que pueda medir corrientes "bajas".
17 Sep 2015 23:50 por Lfatman
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

Pues si que mido en el rango de 10A. Lo que no se es de qué otra manera puedo medir. No tengo acceso a un multímetro de pinza. Además uso el cable de serie del multímetro. Se comenta que esto puede alterar mucho el resultado a la baja.
17 Sep 2015 23:57 por stirner
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

Si que lo altera Lfatman. Lo he comprobado en la practica . Con los cables finos no puedes conseguir lecturas fiables de intensidad.
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18 Sep 2015 00:20 por zaero_divide
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

Como dice Stirner sí que afecta. Con 1m de cable más los conectores, etc... cambiará bastante la lectura seguro, no es que no mida bien, es que cambiará el comportamiento del circuito limitando la corriente, y por eso estás midiendo menos de lo que tocaría.

Para 5A en un led XML, con una extrapolación patillera de la tabla de CREE esperaría sobre unos 3.6V en el LED. Si tus baterías estan frescas a 4.2V quiere decir que entre pitos y flautas está cayendo 0.6V, o aproximadamente 0.1Ohm, completamente posible entre cables, medidor y batería.

Puedes hacerte un apaño para ver si cambia utilizando malla de cobre (de la que se pone en los muelles) o cables de sección gordota, metiéndolos directamente en los conectores del multímetro (tendrás que retorcerlos para que ocupen lo justo y no se muevan). Con reducirlos a 20cm creo que te subirá bastante la lectura de corriente porque la resistencia parásita para tomar las medidas será menor.

Lo mejor de todo: fácil de probar y si tienes los cables por casa gratis :D
18 Sep 2015 00:35 por Lfatman
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

¿Con unos de 2.5 mm de sección servirá? Tengo en el pueblo. Mañana me acerco y comento.

Sabía que alteraba, pero no me pensé que pudiera ser tanto.

Gracias por la ayuda a todos.
18 Sep 2015 15:12 por g_sintornillos
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

Lfatman escribió:¿Con unos de 2.5 mm de sección servirá? Tengo en el pueblo. Mañana me acerco y comento.

Sabía que alteraba, pero no me pensé que pudiera ser tanto.

Gracias por la ayuda a todos.
Cuanto mas gruesos mejor pero con esos sera mas fiable la medida y si los utilizas lo más cortos posibles llegaras a una medida bastante mas exacta

Yo uso unos cables de 6mm2
18 Sep 2015 21:57 por Lfatman
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

Tenéis más razón que un santo...

He comprado un trozo de cable de 6 mm cuadrados de sección y la cosa ha cambiado.

M9 XPL HI DD: 5,70A
BLF A6 SE Turbo: 5,88A

Ahora ya sí me cuadran las cosas.

Por cierto. He estañado un poco el extremo de los cables para que no se deshilachen al meterlos en el polímero. Aun así bailan un poco y la lectura oscila, necesitando casi tres manos para que la cosa se estabilice. ¿Algún truquéis lo para que queden fijos, aparte de poner algo más de estaño? ¿Venden sueltos esos conectores de los polímetros y de ser así merecen la pena o volverían a aportar mucha resistencia?
18 Sep 2015 22:13 por stirner
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

No tienes mas que doblar sobre si mismo el extremo de los cables las veces necesarias para formar una especie de "conector" del grosor que necesites.Yo lo hago asi y funciona perfectamente.Los cables no se salen, aunque procuro no tirar de ellos claro.
Aunque no queden tan seguros como los conectores es suficiente.En el otro extremo no importa como queden, puedes apretarlos contra la zona de contacto con las yemas de los dedos directamente asi que no hace falta tirar de ellos en ningún sentido.
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18 Sep 2015 22:34 por Lfatman
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Re: Duda con el voltaje y el direct drive.

Probaré. Con la punta estañada bailan demasiado.

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