ChapsLab.com : The Chap's Laboratory
Français    English

Accueil

:Projects
ICD2-Like
Star LED Driver

:Repair
PS2Slim P.S.

Contact
A propos

Star LED Driver

Star LED Driver PCB - Chapslab.com
Voici les deux faces du circuit imprimé




Introduction
Le driver LED au format "Star" tient son nom des PCB couramment utilisés pour les LED de puissance de différentes marques. Il est compact, basé sur un IC PT4115.
Si vous utilisez des LED de puissance depuis quelques temps, vous avez forcément rencontré des PCB au format "Star". En fait pour être exact, ce sont des MCPCB (Metal Core PCB) qui permettent non seulement de relier électriquement le chip LED, mais aussi de fournir une interface thermique afin d'évacuer la chaleur produite vers un système de refroidissement. C'est devenu un standard, à tel point que des dissipateurs existent pour ce format.
Le but de ce driver est de s'adapter à ce format de PCB et de dissipateurs, afin de pouvoir alimenter une ou plusieurs LED avec un driver en mode source de courant. Le tout doit être assez compact pour pouvoir remplacer des ampoules 12V au format G4, couramment utiliées en éclairage halogène basse tension. Bien sur le format ne convient malheureusement pas à tous les luminaires, mais il est souvent bien adapté pour les lampes avec plusieurs "pots" en verre, qui illuminent nos tables.

Les caractéristiques principales sont les suivantes :
  • Driver LED compact pour remplacement ampoule halogène G4
  • Courant led 100mA à 1A, alimentation 12VDC (6-30V)
  • Basé sur un PT4115 avec transistor de puissance intégré, peu de composants externes
  • Dimmable via PVM ou tension DC
  • Conçu pour se monter avec les standards de l'industrie : STAR MCPCB et dissipateurs alu 36mm.
Description
Le composant du coeur de ce montage est l'IC de PowTech. Il est couramment utilisé dans les driver LED haute luminosité car il nécessite peu de composants et est relativement simple à mettre en oeuvre. Voici le schéma, et une description des composants.
Schéma Star LED Driver
Le courant que l'on désire faire passer dans la LED est défini par la résistance R1. Une référence de tension interne de 100mV se trouve dans le PT4115, cette tension se trouve aux bornes de la résistance R1. Si cette résistance est de 1 ohm, nous aurons donc 100mV/1R = 100mA de courant à travers la LED. Une résistance de 300mR donnera un courant de 333mA, une valeur courante pour les LEDs de 1W (souvent 350mA).
Le choix de la bobine est fait d'après le courant qui circule dans la LED, voir tableau page 12 de la datasheet PT4115. Une bobine avec une résistance DC faible aura plus de rendement (chauffe moins), ne pas oublier de prendre un composant dont le courant de saturation est 1.3-1.5x plus grand que le courant circulant dans la LED.
Concernant le choix de la diode, il faut prendre une version Schottky qui commute rapidement. Choisir un modèle qui supporte un courant supérieur que celui qui circule pour la LED et une tension supérieure à la tension d'alimentation.
Le condensateur C1 doit être au minimum de 100nF afin de filtrer le tension alimentant le PT4115, afin de garantir le bon fonctionnement de celui ci. Dans ce circuit, une valeur plus grande à été choisie, ceci découple mieux l'IC qui demande de grands courants. Ce condensateur est de type céramique, il répond très bien au pointes de courant des applications DC/DC comme ce driver LED, et à une durée de vie infiniment plus grande qu'un condensateur électrolytique, même de type low ESR.
La diode D2 est une protection contre l'inversion de polarité, qui serait fatale à l'IC. Le type peut être une diode standard équivalent 4001 (1A 100V), mais pour des raisons de simplification il est tout a fait possible d'utiliser la même diode que D1.

Concernant l'alimentation en 12V, cette derière ne peut etre qu'en courant continu (et non pulsé, comme c'est souvent le cas avec des alimentation de lampes halogènes - réduction de coûts oblige...). C'est certes un peu contraignant, mais rendre ce montage compatible au courant alternatif requière trois diodes supplémentaires et un (gros) condensateurs électrolytique. Ce dernier vieilli mal dans le temps, et prends une place (avec les trois diodes) qui n'est pas disponible sur ce circuit compact.
Une alimentation non régulée comprise entre 6V et 30V est par contre parfaitement adaptée, il faut cependant qu'elle soit supérieure de quelques volts a la tension Vf de la LED (ou des LEDs), afin d'assurer une parfaite régulation de courant.


Fichiers de construction


- Le schéma (Format PDF ici ) :


- Le circuit imprimé :


Les fichiers pour réaliser ce dernier ne sont pas proposés en téléchargement. C'est un circuit double-couche, pas facile à réaliser avec du matériel amateur. Le circuit imprimé est disponible à prix modique, et en petites quantités il est normalement en stock, veuillez utiliser le formulaire de contact. Merci de préciser la quantité souhaitée et le pays de livraison.

- Le plan d'implantation général des composants :


- Télécharger la liste des composants, au format .txt




Réalisation
Le montage des composants n'est pas très compliqué, mais un peu délicat car il requière de la finesse, comme toutes les réalisations SMD.
La méthode proposée ici est celle du fer a souder. Bien sur l'idéal est d'avoir un mini four SMD et de monter avec de la pate à souder (solder paste), comme dans l'industrie. Mais ces équipements sont bien trop onéreux pour monter quelques PCB...
Il faut commencer par monter U1; il est nécessaire de bien chauffer à cause des via prévus pour la dissipation thermique (reliés sur le GND de l'arrière du PCB). Ensuite par ordre de taille, on monte donc R1, D1 et D2.
Il est maintenant conseillé de souder les pin GND et 12V, qui font entre 0.6 et 0.8mm de diamètre. Des pins de barrettes à souder sont parfaites. Et pour finir, souder bobine L1.

Voilà, le circuit est assemblé !




Première mise sous tension
Avant de l'alimenter, un contrôle visiuel sous une loupe et un bon éclorage est toujours une bonne idée.
Si vous possédez une alimentation de laboratoire et un multimètre, c'est le moment de les utiliser ! Régler le multimètre sur mesure de courant, grand calibre et le brancher a la place de la LED. Limiter le courant de l'alimentation, choisir une valeur un peu supérieur au courant défini pour la LED (500mA pour un courant de 330mA par exemple), tension à 0V et monter progressivement. Surveiller le courant fourni par l'alimentation, il ne doit pas dépasser la valeur choisie pour la LED. Dès 6V, la régulation est opérationnelle, le multimètre doit indiquer le courant défini pour la LED. Monter la tension (max 30V), le courant de la LED doit rester constant et celui fourni par l'alimentation décroître progressivement.
Tout est ok ? Parfait, le driver est prêt :)

Assemblage
Cette partie est bien sur facultative, mais abordée car ce driver est conçu pour.
Remarque importante : en cas de montage sur un dissipateur, il est nécessaire de placer un isolant entre le PCB et le dissipateur.. En effet, les soudures des deux pin d'alimentation sont traversantes, et en touchant le métal du dissipateur cela provoque un court-circuit sur le 12V en entrée...
Les deux encoches de fixation latérales font 2.8mm de diamètre, et sont prévues pour accepter des vis de 2.5mm.







Avec quelques watts, il est possible d'obtenir un éclairage de qualité, qui remplace nos anciennes ampoules halogènes bien gourmandes ! Sans compter que les LEDs vont durer des années, plus de maintenance nécessaire sur le luminaire.

Les dissipateurs sont disponibles sur Ebay (ou autre), il font 36mm de diamètre, 16mm pour la partie centrale. L'épaisseur est de 10mm et l'espace entre les centres des trous de fixation est de 18.5mm. Voici à titre indicatif un lien pour ces dissipateurs :
http://www.ebay.com/itm/250863137787

Voilà, votre montage est terminé. S'il ne fonctionne pas comme prévu ou si vous avez des questions vous pouvez toujours me contacter.
Enjoy!




FAQ - Aide - Dépannage


En construction
En construction


© ChapsLab.com - 04.2015


Updates :
00.00.00 : -
chapslab.com © E.Chappatte 2005-2015

best viewed in 1024x768 & more

Valid HTML 4.01!