CENTRALINA LUCI - Stadio di potenza
Ora con l'arduino ho risolto il problema dell'interfacciabilità, ottenendo un uscita PWM da 5V, ma io devo controllare 14 led da 10W con una tensione di 10
V e una corrente di circa 1A, e il tutto senza utilizzare resistenze di potenza per non bruciare potenza.
la scelta ovvia è utilizzare un controllore in corrente switching, in questo modo controllo bene i led dissipando la minor corrente possibile...
Naturalmente non voglio costruirmi un alimentatore switching, ma voglio trovare un circuito integrato dedicato per controllare i led.. giro su internet e trovo l'integrato CAT4101
questo circuito integrato è in grado di sopportare tensioni di 25V, quindi posso mettere in serie 2 LED alimentandoli con un alimentatore da 24V direttamente e senza resistenza, la tensione di drop out è di soli 0,5V.
facendo 2 conti, le centraline in commercio danno in uscita 12V, i led con circa 1 A hanno una tensione di 9-10V e fanno cadere sulla resistenza 2-3V, perciò per 9-10W che vanno al led 2-3W vanno sulla resistenza con un rendimento del 70%, con questo integrato 23,5V su 24 vanno sul led e 0,5 cadono in drop out sul mosfet interno, per collegare 2 led da 10W perdo 0,5W sul componente, il rendimento è di circa il 97,5%, decisamente meglio dei 70% dei circuiti con resistenza... se su 140W complessivi se ne perde il 30% significa buttare via circa mezzo kWh al giorno, 180KWh all'anno... uno sproposito!
il lato negativo è che questi integrati sono in tecnologia SMD (Sourface Mounting Device) per cui non posso montarli su una scheda millefori, ma devo fare un circuito stampato apposta... disegno perciò un piccolo circuito stampato doppia faccia e lo faccio stampare da una ditta di prototipazione
Dopo una settimana di attesa che non finiva mai sono arrivate sia le schede stampate che gli integrati
Subito ho saldato tutti i componenti
i circuiti perdono solo il 2,5% della potenza, ma parliamo di 140W... per cui sono 4W, è consigliabile raffreddarli, per questo ho creato una barra in alluminio dove avvitare le schede (durante la progettazione ho creato dei collegamenti sui 2 lati in rame per condurre il calore sul retro dove avevo previsto il raffreddamento. La barra inoltre permette di tenere assieme tutte le schede, così che per fissarli nella scatola siano necessarie solo 2 viti.
naturalmente del calore viene prodotto, per cui dopo una giornata di funzionamento vado a controllare la temperatura della scheda:
adesso manca solo la scatola che devo ancora comprare e monterò nei prossimi giorni
le plafoniere devo ancora disegnarle e produrle da un blocco di alluminio con una fresa a controllo numerico, poi li anodizzerò, li impermeabilizzerò con una resina epossidica e li raffredderò utilizzando l'acqua dell'acquario... ma qui non sno ancora arrivato...