Luci led, perché sfarfallano o restano accese? Approfondimento.

[The Homemade Man]

Apro questa discussione per approfondire i motivi dello strano comportamento di alcuni modelli di lampadine a led su alcuni modelli di auto.
Abbiamo parlato più volte di questo problema, e trovato spesso anche le soluzioni ai casi pratici.
Però, giocando col mio nuovo alimentatore da banco, ho fatto alcune prove e trovato aspetti poco chiari.
Cerco di spiegarmi meglio:
nel caso pratico, quando le lampadine ad incandescenza sono perfettamente spente, può invece capitare che quelle a led rimangano debolmente accese o sfarfallino.
Ieri ho provato a collegare all'alimentatore diverse lampadine, sia alogene che a led, notando che le alogene, sia le w5w sia le H7 sia le H4, iniziano a produrre una debole luminescenza già con tensioni nell'ordine di 1.5 V.
I led, invece, si attivano a tensioni superiori, nell'ordine dei 4/5 volt, alcuni anche a 8.
Ora, da ignorante, chiedo: come si può verificare allora il caso in cui le lampadine a filamento siano spente e i led messi al loro posto, invece, rimangano accesi?
Sicuramente c'è qualcosa che io non sono in grado di considerare, e per questo chiedo lumi agli "elettronici" del forum.

 

[Duker]

Prima di tutto bisognerebbe capire se quegli effetti sono causati da tensioni “floating” come nel caso delle plafoniere che poi mettendo la resistenza si spengono oppure da una potenza fornita ben definita.
Poi bisognerebbe capire come è fatto il circuito della lampada a led, perché rispetto a una semplice lampadina, facilmente ci sarà un regolatore di corrente. Oltre a questo il led è un diodo e quindi c’è “dentro” tutta la teoria della giunzione p-n

 

[gioe]

Penso di aver capito il tuo dubbio: se una lampadina a filamento inizia ad emettere luce con 1,5V e una LED con 8V perché si accende la LED e non l'incandescenza?

Perfettamente sensato in un circuito ideale a cui si avvicina il tuo alimentatore stabilizzato che alimenta prima la lampadina e poi il LED, tant'è che lo hai verificato sul campo.

Chiaramente c'è un "ma" e sono le resistenze in gioco. Il circuito ideale presuppone un interruttore ideale (che cioè isola perfettamente da massa, chiudendo il circuito delle auto spessissimo a massa). In realtà ormai gli "interruttori" sono dei transistor che sono tutt'altro che ideali.
Immagina il circuito in questo modo:
1) Aperto (lampadina spenta) la corrente arriva alla lampadina (LED o incandescenza che sia) che è posta in serie ad una resistenza di alto valore (transistor in interdizione)
2) Chiuso (lampadina accesa) la corrente arriva alla lampadina che è posta in serie ad una resistenza di bassissimo valore (transistor in conduzione).
Tieni presente che la tensione teorica è di 12V e capisci come faccia ad accendersi il LED e non l'incandescenza.

Per chiarire ancora meglio paragona il transistor al bulbo posto in serie nel circuito di azionamento di un'ipotetica ventola di raffreddamento e pensa di sostituire un LED prima e un'incandescenza poi alla ventola. Questa di un bulbo posto in serie ad un led non è un'ipotesi tanto peregrina: è così che il circuito della mia moto fa accendere la spia dell'acqua.

Ho semplificato, ma dovrei essere stato chiaro.

Poi c'è il ragionamento teorico della tensione pulsante (ad alternatore funzionante), che si trova davanti un diodo (LED) ed una capacità (parassita). Non ti ricorda il circuito di rilevamento a diodo-condensatore delle radio AM? Quello è lo stesso fenomeno che lascia le luci a LED di casa accese anche ad interruttore spento se quest'ultimo chiude il circuito a massa, lasciando la fase sulla lampadina.

P.S. chiaramente per chiarezza ho dovuto semplificare

 

[The Homemade Man]

Quindi, non abbiamo modo di capire, col mio sistema rudimentale, se una lampadina a led darà "problemi" prima di montarla sull'auto.
Perché questo è alla fine il mio obiettivo

 

[Duker]

Esatto, se il tuo obiettivo è quello allora devi tenere presente solo quanto detto da gioe, perché in ogni caso ciò a cui ho pensato io ce l’hai sempre.
Giustamente l’alternatore esce molto meno continuo del tuo switching quindi le capacità parassite di fanno sentire solo quando la monti sulla macchina, un po’ come ti è capitato per la videocamera, solo che se con quella il problema sta nella linea di trasmissione che puoi sistemare sostituendola/filtrandola, nei transistor ci devi “convivere”

 

[buonsm]

Quindi, non abbiamo modo di capire, col mio sistema rudimentale, se una lampadina a led darà "problemi" prima di montarla sull'auto.
Perché questo è alla fine il mio obiettivo

Si e no: testandole al banco puoi farti una prima idea. Poi, è importante sapere cosa le comanda: se il circuito è chiuso da contatto meccanico è molto improbabile che la lampada darà problemi. Se il circuito è chiuso mediante componenti elettronici, come già espresso da @gioe , c'è il rischio di comportamenti anomali. Infine, rimane l'incognita delle capacità parassite: questo, come dice @Duker , puoi verificarlo solo dopo averle montate in macchina.

 

[gioe]

Quindi, non abbiamo modo di capire, col mio sistema rudimentale, se una lampadina a led darà "problemi" prima di montarla sull'auto.
Perché questo è alla fine il mio obiettivo

Potresti farti una schedina che simuli, ad esempio, il comportamento del body.
In pratica invece di collegare direttamente il positivo ed il negativo alla lampada LED, tra negativo e lampada metti la schedina in modo che sia il transistor ad accendere/spegnere.

 

[The Homemade Man]

Per me è un po' fantascienza. Cioè, se qualche santo mi abbozzasse lo schema...ma così, non saprei da che parte iniziare

 

[TronicTrue]

Proviamo così:
fai conto che la tanica sia l'auto;
fai conto che l'acqua sia la 12v;
fai conto che il tappo sia l'interruttore;
fai conto che il pavimento sia il LED.
Succede che su alcune taniche, sia per caratteristiche che per problemi, alcune guarnizioni del tappo non facciano una perfetta tenuta. Quindi goccia dopo goccia si bagna il pavimento.
Agg' capito mo'?

 

[The Homemade Man]

No, aspetta. Il concetto ce l'ho ben saldo in mente. Anche perché non è nemmeno la prima volta che ne parliamo.
Io mi riferivo a questo:

Potresti farti una schedina che simuli, ad esempio, il comportamento del body.

Tu, @TronicTrue lo sai fare? Io no.
Se lo sai fare, o sai dove trovare uno schema, mi dai un suggerimento? Poi, per l'assemblaggio non ho problemi, ma per il progetto sì.

 

[buonsm]

Secondo me è un lavoro carino a scopo didattico ma perfettamente inutile allo scopo pratico: tanto vale andare a provare la lampada direttamente in auto dove, fra l'altro, potrebbero succedere "stranezze" che col circuito di prova non succedevano. IMHO.

 

[The Homemade Man]

Alla fine lo penso anch'io, ma, come dici tu, sarebbe interessante provare.

E qui dico forse una castroneria. Forse sarebbe più utile collegare un oscilloscopio ai connettori delle lampadine per vedere proprio l'andamento della corrente che va ad alimentare le luci?

 

[Duker]

uno schizzo potrebbe essere questo
Lascio a voi con molta più esperienza dimensionare i componenti, perché la cosa da scegliere è il transistor poi il resto si costruisce attorno.

Messaggio doppio unito: 26 Aprile 2020

Scusate Vc sarebbe la tensione di comando

 

[TronicTrue]

Secondo me è un lavoro carino a scopo didattico ma perfettamente inutile allo scopo pratico: tanto vale andare a provare la lampada direttamente in auto dove, fra l'altro, potrebbero succedere "stranezze" che col circuito di prova non succedevano. IMHO.

La penso anch'io come @buonsm , anche se tu avessi un ipotetico elenco dei modelli di auto che danno "problemi" e un ipotetico elenco di lampadine che danno "problemi" non avresti mai la certezza che effettivamente poi i problemi si verifichino. Le automobili sono come gli esseri umani, una è sempre comunque diversa dall'altra. IMHO.

Messaggio doppio unito: 26 Aprile 2020

Tu, @TronicTrue lo sai fare? Io no.
Se lo sai fare, o sai dove trovare uno schema, mi dai un suggerimento? Poi, per l'assemblaggio non ho problemi, ma per il progetto sì.

Ehm... no, non sono più in grado di fare cose del genere. Se la domanda me la ponevi 25 anni fa ti avrei disegnato il circuito prima che tu avessi terminato la domanda. Tante cose non le ricordo più. Sto invecchiando male.

 

[The Homemade Man]

Io non l'avrei saputo fare nemmeno 25 anni fa, anzi, 30, in pieno studio dell'elettronica all'itis.

Comunque, ve la dico tutta: il mio obiettivo sarebbe stato, poter testare eventuali comoortamenti anomali delle lampadine led in anticipo, per poter predire, con ragionevole approssimazione, la possibilità di sfarfallii in sede di test/recensione. Quindi non una regola universale, ma un test per capire se il modello di lampadina oggetto di test potesse dar luogo a sfarfallii o mancato spegnimento.

 

[TronicTrue]

Potresti chiedere, visto che sei famoso, a tutte le case costruttrici se ti mandano come campione gli impianti elettrici di ogni modello

 

[The Homemade Man]

E a te dove ti devo mandare?

 

[gioe]

Qui trovi un esempio con annessa spiegazione di cosa può succedere in generale.
In pratica ti ritrovi una differenza di potenziale tra il polo positivo e il negativo della lampadina (12V-11,89V nell'esempio del link) che possono dar luogo ai problemi discussi nei LED.

 

[Duker]

Una giustificazione della piccola corrente passante oltre a eventuali parassitismi che rimangono in condizione di off è data da elettroni che si muovono di moto casuale browniano e generano questo gradiente di corrente infinitesimo. Un po’ come se fosse il “rumore di fondo” di un apparecchio sonoro.