JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
 Annonsera Utgivningsplan Månadsmagasinet Prenumerera Konsultguide Om oss  About / Advertise
måndag 19 augusti 2019 VECKA 34
Guidelines for contributing Technical Papers: download PDF

Förra året köpte jag och min fru en gammal husbil, och – som man kan vänta sig av äldre bilar – var belysningen inte direkt modern. Den begagnade husbilen – vår nya leksak – har 29 år på nacken, vilket också gäller tekniken inuti.


Ladda ner artikeln här (länk, pdf).

Fler tekniska rapporter finns på etn.se/expert

De gamla lamporna ger ett dämpat sken, vilket kan vara mysigt när man ska ha äta romantisk middag tillsammans, men är mindre bra om man vill spela spel eller läsa. Vill vi ha tänt i hela bilen är systemet dessutom gans­ka energikrävande.

Bor vi på en campingplats med tillgång till eluttag är strömförsörjningen inget större problem. Men i år tänker vi köra ned till ­Rumänien och ställa husbilen några nätter ute i det fria, för att komma nära naturen. Då måste lamporna drivas med batteri. Jag vill därför ha bästa möjliga belysning med ­lägsta möjliga elförbrukning. Min lösning blir att byta till LED-lampor.

Det enklaste alternativet skulle vara att helt enkelt installera en 12 V LED-list, så ­skulle allt vara ordnat.

Men om LED-lamporna ska leverera bra belysning under lång tid är det inte fullt så enkelt: LED-lampor kan bli rejält varma, ­vilket innebär att de inte bör fästas direkt mot trä, utan istället mot en metallprofil som håller ner temperaturen.

Jag har använt LED-lister tidigare och då har det inte gått så bra eftersom värmen löste upp limmet, så att LED-listen lossnade från underlaget.

Därför föredrar jag LED-moduler monterade på någon form av en solid platta, exempelvis ett kretskort. Digi-Key erbjuder flera varianter av LED-moduler, tillgängliga direkt i lager.

Specifikationerna för exempelvis tempe­ratur, spänning, effekt och andra parametrar gjorde att jag valde LED-modulen SI-B8T06128CWW från Samsung Semiconductor. Färgtemperaturen på 4 000 K ger lagom varmt ljus för både min och min frus smak.

Kortspänningen är 12 V men den faktiska spänningen är normalt sett högre än 12 V. Laddarna och generatorn levererar upp till 14,7 V beroende på batteriteknik och inställd laddningskurva. Ansluts modulen direkt till kortets integrerade strömförsörjning (via en strömbrytare) finns det risk för att alltför hög spänning leder till för hög temperatur, vilket kan göra att LED-modulen slutar fungera tillförlitligt och att den – så småningom – går sönder.

Jag behöver därför en lämplig LED-drivare. Och eftersom jag uppskattar dimringsbara ljuskällor, ska LED-drivaren vara dimringsbar.

Jag har ganska goda kunskaper om LED-dimring men helt säkert finns det många fler aspekter att ta hänsyn till än vad jag kan komma på. Teknikartikeln ”How to Dim an LED Without Compromising Light Quality” (Så dimrar du LED-belysning utan försämrad ljuskvalitet) är ett perfekt ställe att lära sig mer om ämnet.

I slutändan bestämde jag mig dock för att använda en färdig lösning i stället för att bygga kretsen själv.

Digi-Key erbjuder flera LED-drivare för både kortmontering och extern montering.

Jag valde RBD-12-0.50/W från Recom Power, baserat på kriterier för dimringsmöjlighet, strömbegränsningar, ingångspänning och möjlighet att ”spara” ett kretskort: Den valda LED-drivaren har kablar som kan anslutas till LED-modulen och de befintliga kablarna.

Drivaren ger möjlighet att justera ljusstyrkan, antingen med en enkel potentiometer eller med en PWM-kontroll, och är dessutom av buck-boost-typ, vilket innebär att batterispänningen inte begränsas.

Jag anslöt komponenterna till strömförsörjningen i mitt försökslabb.

Vid ett första försök med LED-modulen direkt ansluten till strömförsörjningen, ökade strömmen kraftigt – och även LED-lampornas ljusstyrka – när jag ökade spänningen från 10 V till 15,5 V. Eftersom modulerna inte är specificerade för 15,5 V testade jag det här bara snabbt, för att se om mina aningar stämde. Jag rekommenderar inte att testet utförs, eftersom LED-modulen blir ganska varm efter bara en kort stund.

I ett andra försök anslöt jag LED-drivaren till LED-modulen, isolerade drivarens kabeländar och provade igen att öka spänningen från 10 V till 15,5 V vid strömförsörjningen. Resultatet motsvarade mina förväntningar helt. Såvitt jag kunde bedöma gav LED-lamporna konstant belysning över hela ingångsspänningsområdet.

Uppmätt spänning vid LED-modulen var konstant 12 V oberoende av ingångsspänningen. Jag mätte inte LED-drivarens utgångsström, men ingångsströmmen minskade från cirka 600 mA vid 10 V till cirka 400 mA vid 15 V i det förväntade området.

I ett tredje försök kopplade jag in en potentiometer mellan LED-drivarens referensspänningsutgång och jordpunkten, och anslöt stiftet till LED-drivarens analoga dimmerledning. Att justera lampans ljusstyrka fungerade då direkt, men bara inom en del av potentiometerns rörelseområde. I ungefär hälften av potentiometerns rörelseområde lyste LED-enheten med full ljusstyrka.

Orsaken hittade jag direkt i databladet. Redan vid 1,5 V på analogingången regleras utgångsströmmen till 100 procent. Eftersom referensspänningsutgången levererar 5 V ser potentiometern till att reglera spänningen från 0 V till 5 V. Jag löste det genom att placera en resistor mellan potentiometern och referensspänningsutgången. Sedan kunde jag utan problem använda potentiometern för att justera belysningen över hela området. För att förhindra överbelastning av referensspänningsutgången använde jag en 27 kOhm-resistor och en 10 kOhm-potentiometer.

Tills vidare är jag nöjd med att använda analog dimring, så därför använde jag inte PWM-ingången. Men kanske kommer jag att vilja uppgradera systemet senare, genom att dimra lamporna via en PWM-krets. Då kommer jag att kunna göra det, utan att behöva bygga om hela systemet.

MER LÄSNING:
 
Branschens egen tidning
För dig i branschen kostar det inget att prenumerera på vårt snygga pappers­magasin.

Klicka här!
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Vi gör Elektroniktidningen

Anne-Charlotte Sparrvik

Anne-Charlotte
Sparrvik

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Anna Wennberg

Anna
Wennberg
+46(0)734-171311 anna@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)