Riparazione lampada diodi

[snow-sea]

Scusate l'ignoranza e quindi la ... povera esposizione.
Ho una lampada portatile con due serie di 30 diodi da 5 mm in parallelo alimentata da una batteria da 7,2 V.
Ogni serie di 30 diodi è composta da 15 coppie di diodi messe in serie.
Lo schema rappresenta una singola serie.

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La batteria e l'alimentatore sono ko e vorrei alimentare la lampada a 12 V.

Che resistenza devo mettere e dove?

Ringrazio in anticipo.
Mario

[n/a]

Le possibilità per ridurre la tensione da 12 v a 7.2v sono essenzialmente 3:
1) resistenza in serie: si calcola con la Legge di Ohm e quindi: R=Vr/Ir=(12-7.2)/(1/7.2)=4.8*7.2= 34,56 Ohm.
Certo una resistenza andrebbe bene a meno che non debba garantire la luce per più tempo possibile sempre alla stessa lucentezza, infatti con una resistenza quando scende il valore della batteria anche il valore dopo la resistenza scende.

2)Il metodo del/dei diodi in serie, per ridurre la tensione di un valore costante di 0,6 Volt/diodo quindi per avere una caduta di 4.8 v vanno messi 8 diodi in serie (li trovi nei negozi di elettronica con le sigle: 1N-4148, 4001, 4007, ecc).
Però anche questo sistema è consigliabile solo per tensioni costanti nel tempo, ad es. posto a valle di uno stabilizzatore di tensione collegato alla batteria, e quindi non per alimentazione dirette da batteria poichè la tensione cadrebbe in proporzione

3)Integrato stabilizzatore di corrente: secondo me la soluzione migliore in quanto i led per essere efficienti e durare a lungo hanno bisogno di una tensione costante.
Su questo link trovi un articolo interessante:
http://www.gioblu.com/tutorials/elettron...78xx-79xx.
Calcola che per il tuo scopo dovresti utilizzare l' integrato 7806 ed utilizzare lo schema in fondo all' articolo aggiungendo 2 diodi in serie all' uscita m così da ottenere 7.2 v.
Potresi anche evitare di mettere i condensatori presenti nello schema, anche se non consigliabile qualora utilizzassi la lampada col motore acceso, per la formazione di disturbi e correnti spurie che a lungo andare potrebbero rovinarti i led.
Il tutto puoi racchiuderlo in una scatolina avendo cura di fissare l' intehrato con una piccola L di alluminio che ti funge anche da dissipatore di calore.
Spero di essere stato utile!

[n/a]

altra opzione!
compra un alimentatore da accendisigari con uscita 7.2 v.
Dovresti trovarlo nei negozi dei cinesi in quanto qualche telefono dovrebbe avere quella tensione di alimentazione...

[snow-sea]

Citazione:giangidoc ha scritto:
altra opzione!
compra un alimentatore da accendisigari con uscita 7.2 v.
Dovresti trovarlo nei negozi dei cinesi in quanto qualche telefono dovrebbe avere quella tensione di alimentazione...

ti ringrazio per le molte cose dette!
La lampada la collegherei con una spina accendisigari e mi serve come lampada da servizio, quindi non avrei problemi di alimentazione.
Certo che la vecchiaia colpisce ancora!
Grazie, non avevo pensato all'alimentatore 12V/7 volt che ho già!
Buon vento, per quando sarà

[IanSolo]

giangidoc,
puoi spiegare come hai ricavato i dati di quella formula : R=Vr/Ir=(12-7.2)/(1/7.2)=4.8*7.2= 34,56 Ohm ?
in particolare non e' chiaro il significato del denominatore '1/7.2' che, di primo acchito non trovando giustificazione a quel numero '1', appare essere l'inverso della tensione di alimentazione e non ne trovo correlazione con la corrente (Ir della formula).
Ipotizzo quindi (perche' non e' stato detto) che si sia assunto come scontato (non certo pero' visto che 'Snow-sea' non lo ha dichiarato e non e' desumibile da nessuna altra affermazione) che la potenza assorbita possa essere di 1W e si sia ricavata la corrente da questo ipotetico dato, e' cosi' ?

Mancando i dati esaminiamo la questione da un altro punto di vista, i datasheet dei led bianchi piu' comuni definiscono per un diodo tipico una tensione di lavoro (in cui emettono luce) fra 2,8V minimi e 3,6V massimi con un valore medio quindi di 3,2V. (qui i dati di un led da 5mm preso a caso fra i tanti: http://www.lc-led.com/products/500tsw4df.html).
Ai capi di ciascuna coppia di diodi del caso prospettato avremo pertanto 3,2Vx2=6,4V con una conseguente caduta di tensione sulla resistenza di 7,2V-6,4V=0,8V nominali pari a 0,8V/75 Ohm=0,0107A (10,7mA), corrente adatta ad una singola coppia in serie di diodi e non come parrebbe dallo schema per un parallelo di 15 coppie.
Tale corrente comporterebbe per l'intera lampada con i 2 gruppi di 15 coppie indicati un totale di 0,0107Ax2x15=0,321A che a 7,2V equivalgono ad una potenza di 7,2Vx0,321A=2,31W molto ragionevolmente corretta per una lampada di tale tipo.
Ora chiedo se siamo sicuri che quello schema corrisponda alla realta' cosi' come disegnato o non sia piu' probabile pensare che vi siano piu' resistenze da 75 Ohm collegate ciascuna ad ogni coppia di diodi a formare due strisce da 15 poste poi in parallelo ? Questa seconda ipotesi e' piu' probabile anche in considerazione del fatto che la luce emessa e' funzione della corrente e, per non avere differenze visibili di luminosita' dovute a tolleranze sulla tensione di lavoro, e' la soluzione solitamente preferita perche' le resistenze agiscono (quasi) come regolatori di corrente.
Un'altra ipotesi (meno probabile) e' che tale resistenza in serie possa essere da 7,5 Ohm, caso che scarterei per numerose ragioni.

Riferendoci al caso piu' probabile esposto con una corrente di 0,321A troviamo finalmente che R=Vr/Ir=(12-7.2)/0,321=4.8/0,321= 14,95 Ohm (da 2W) e' la resistenza corretta da porre in serie alla lampada per alimentarla a 12V.

Non mi dilungo ulteriormente nei calcoli e aggiungo che con la batteria sotto carica che raggiunge i 14,2V la corrente aumenta ben del 40% con la resistenza indicata, variazione consistente che pero' non costituisce ancora rischio visto che i led di quel tipo possono lavorare fino a 20mA che e' quasi il doppio della corrente cui sono sottoposti in questa lampada, non dovrebbero quindi esserci alte probabilita' di danno.

Migliore e', ovviamente, la soluzione di avere un alimentator/riduttore con uscita a 7,2V.

[n/a]

Ciao Ian,
in effetti il valore di 1 l' avevo ricavato dai dati tecnici di una lampada simile che ho anche io, alimentata a 7.2 v con 15 led bianchi, in cui nelle specifiche tecniche dice che l' assorbimento è di 1 w.
Per la verità mi ero posto anche io la domanda di come fosse possibile un assorbimento così basso, ma non conoscendo le specifiche di tutti i diodi led ho pensato che ne esistesse un tipo a basso assorbimento (ciò giustificherebbe il prezzo esorbitante che ho speso per quella lampada, confrontato con quello che si trova in giro...).
Concordo quindi pienamente con quanto da te indicato.
Continuo comunque a credere che la soluzione migliore sia quella dell' integrato... oppure quella del cinese...
Grazie per la tua puntualizzazione e buon vento (oggi qui non manca...!)

[scud]

Scusa Ian,

ma quando passi alla formula R=Vr/Ir=(12-7.2)/0,321=4.8/0,321= 14,95 Ohm (da 2W) ti perdo. Io infatti la scriverei
R=Vr/Ir=(12-6.4)/0,321=4.8/0,321= 17,45 Ohm nell'ottica di mantenere la stessa corrente per ciascuna coppia di diodi in serie. Nota ho considerato la caduta (6.4) ai capi di ciascun duetto di diodi e non la tensione di alimentazione di partenza. Dove sbaglio?

[IanSolo]

Scud,
la differenza sta nel fatto che la tua ipotesi e' riferita all'alimentazione direttamente ai capi dei diodi mentre la mia si riferisce alla lampada cosi' come e' (pensando non sia modificabile e quindi necessiti di una resistenza da aggiungere e non da sostituire) e quindi con gia' le sue resistenze da 75 Ohm in serie ai diodi ovvero (nell'ipotesi che ogni coppia ne abbia una e che quindi vengano viste, in termini di corrente che vi scorre, come in parallelo) con 75/30=2,5 Ohm gia' in serie che, guarda caso comportano i 14,95+2,5=17,45 Ohm totali del tuo calcolo se riferiti alla resistenza media vista in serie ai diodi.

Giangidoc,
chiaro, si spiega cio' che hai scritto.

[snow-sea]

Citazione:IanSolo ha scritto:
giangidoc,
....

Ai capi di ciascuna coppia di diodi del caso prospettato avremo pertanto 3,2Vx2=6,4V con una conseguente caduta di tensione sulla resistenza di 7,2V-6,4V=0,8V nominali pari a 0,8V/75 Ohm=0,0107A (10,7mA), corrente adatta ad una singola coppia in serie di diodi e non come parrebbe dallo schema per un parallelo di 15 coppie.
lo schema è corretto, ho smontto la lampada e visto le tracce sulla basetta

Ora chiedo se siamo sicuri che quello schema corrisponda alla realta' cosi' come disegnato o non sia piu' probabile pensare che vi siano piu' resistenze da 75 Ohm collegate ciascuna ad ogni coppia di diodi a formare due strisce da 15 poste poi in parallelo ?
la resistenza che ho dedotto di 75 ohm dalle striscie colorate (oro-nero-verde-viola)è una sola per ogni serie di 15 coppie di led e messa nella posizione dello schema

Riferendoci al caso piu' probabile esposto con una corrente di 0,321A troviamo finalmente che R=Vr/Ir=(12-7.2)/0,321=4.8/0,321= 14,95 Ohm (da 2W) e' la resistenza corretta da porre in serie alla lampada per alimentarla a 12V.
che valore ha la resistenza più vicina in commercio?

Migliore e', ovviamente, la soluzione di avere un alimentator/riduttore con uscita a 7,2V.
CONCORDO!!! Il resto è .... lezione per cui ringrazio!

[IanSolo]

Dal fatto che confermi la correttezza dello schema(avendolo rilevato fisicamente) e il valore del resistore e' piu' probabile sia applicabile l'ipotesi fatta da Giangidoc cui risulta un valore resistivo da applicare di 34,56 Ohm ovvero il piu' vicino valore commerciale che e' di 33 Ohm (un po' meno non fa danno) da 1W di dissipazione (per non bruciarla).

[snow-sea]

Grazie a tutti ed in particolare a IanSolo: vedrò di fare i compiti!
BV