Автор Тема: Светодиодный драйвер по новым технологиям  (Прочитано 204560 раз)

Оффлайн omich

  • Супермодератор
  • Мопедист
  • *
  • Сообщений: 3001
  • Степень оранжевости: 875
  • Лужу, паяю, зажигание и свет для Д6 сочиняю.
  • Награды Знания, опыт
    • Награды
  • Город: Железнодорожный
  • +0
  • -0
  • Привет! ;)
    Глянуть бы еще форму тока на светодиодах. Без конденсатора они же там будут импульсами питаться.

    Оффлайн qwant

    • Мопедист
    • Сообщений: 18
    • Степень оранжевости: 4
      • Награды
    • Город: Нижний Новгород
  • +0
  • -0
  • У китайдрайвера конденсатора по выходу нет, а мы чем хуже...

    Оффлайн Megatest

    • НИИ Мегатеста
    • Мопедист
    • Сообщений: 389
    • Степень оранжевости: 110
    • Сотрудник НИИ
      • Награды
    • Город: Саратов
  • +0
  • -0
  • А Sepic не хотите попробовать ?
    А статейку оформить ?
    Американский форум: задал вопрос - получил ответ.
    Израильский форум: задал вопрос - получил вопрос
    Русский форум: задал вопрос и потом долго выслушиваешь какой ты дебил

    Оффлайн wagner

    • Администратор
    • Мопедист
    • *
    • Сообщений: 7573
    • Степень оранжевости: 2537
    • Оранжевый Дед
    • Награды За героическое преодоление Лоховской горы За победу в фотоконкурсе Участник мегачелленджа 1 степени За более 500 км на Карпатах в дальнобое
      • Награды
    • Город: Энгельс
  • +0
  • -0
  • Цитировать
    А статейку оформить ?

    Кстати да. Статейка бы в журнал не помешала. Наша задача сейчас как можно плотнее пессимизировать саратовский контент.
    Антидедединг в этом номере не получился, может в следующем номере будет массовый креативинг.
    Теперь я вместе с Геной, он НЕО...

    Оффлайн omich

    • Супермодератор
    • Мопедист
    • *
    • Сообщений: 3001
    • Степень оранжевости: 875
    • Лужу, паяю, зажигание и свет для Д6 сочиняю.
    • Награды Знания, опыт
      • Награды
    • Город: Железнодорожный
  • +0
  • -0
  • Как говорится: "Глаза боятся - руки делают".

    Поработал над платой и схемой по образу и подобию показавшей отличные результаты демонстрационной платы блока питания на LM3485 и вот что получилось:

    Плату максимально постарался сделать по разводке похожей на демонстрационную, чтобы центр проходящих токов тоже был в одной точке. Плата разработана двухсторонняя, но второй слой вообще чисто земляной и сначала попробую его не использовать. Т.е. если будет работать на больших токах без самовозбуждения, то будет здорово, т.к. с односторонними платами гораздо меньше возни для их повторения.   ...ну а второй слой, если что, то всегда успеем задействовать.



    Ну и скорректированная схема под эту плату. На всякий случай предусмотрел фильтр для генератора тока на R4 и C5, чтобы точно ни какие помехи в обратную связь не просочились. Если они не понадобятся, то C5 можно не припаивать, а R4 замкнуть перемычкой. В общем, посмотрим.



    Уж эта то плата точно должна заработать нормально. В выходные буду ваять.
    « Последнее редактирование: Октябрь 26, 2015, 12:42:47 от omich »

    Оффлайн omich

    • Супермодератор
    • Мопедист
    • *
    • Сообщений: 3001
    • Степень оранжевости: 875
    • Лужу, паяю, зажигание и свет для Д6 сочиняю.
    • Награды Знания, опыт
      • Награды
    • Город: Железнодорожный
  • +1
  • -0
  • Вытравил и спаял плату(тут еще шоттки не припаян):


    Тонкого двухстороннего стеклотекстолита не нашлось, а тащиться в Митино чисто из-за него было влом. Есть 2 мм двухсторонний, но он уж сильно толстый для такой маленькой платы, поэтому рискнул таки сделать плату на одностороннем и не зря. Самовозбуждений на плате не появлялось. Были чуточку увеличенные переходные процессы при большом выходном конденсаторе с малым ESR. При замыкании перемычкой из провода 0,8 мм между общей точкой и платы около 6-й ноги микросхемы их немного убавляет. Но т.к. большой выходной конденсатор в этой схеме не нужен, то даже и без перемычки можно вполне обойтись, т.е. односторонний монтаж вполне приемлем.

    Драйвер, можно сказать, отладил.



    Теперь по порядку как это было.
    Гистерезисный компаратор имеет свои особенности. Для построения на нем стабилизатора напряжения все получается очень здорово и с высоким КПД, а вот со стабилизатором тока возникают некоторые сложности из-за того, что схема, фактически, находится в 2-х состояниях - выключена, когда компаратор сработал по превышению и включена, когда напряжение упало ниже порогового. Для стабилизатора напряжения изменение напряжения в 10 mV очень мало заметно, а вот для стабилизатора тока с учетом вольтодобавки для обмана микросхемы это получается довольно значительно. К примеру, при выставленных по прибору 2-х амперах при токоизмерительном сопротивлении 0,1175 Ом ток на светодиоде "пляшет" от 1,9 до 2,1 ампера. Эти пульсации происходят на частоте порядка сотни килогерц и на глаз этого, естественно, никто не заметит, но осознание того, что присутствуют такие пульсации, как-то не впечатляет, а кроме этого, при значительном повышении входного напряжения, к примеру до 25 вольт, ток на светодиоде возрастает до 2,3 ампер из-за того, что входные импульсы то становятся уже значительно больше по амплитуде и даже уменьшение скважности не сильно спасает. Печалька.
    Индуктивность я не перепаивал и все опыты проводил с 6,8 мкГн, хотя напрашивается увеличение индуктивности и можно впоследствии посмотреть как это повлияет.
    Также заметил, что большую выходную емкость с маленьким ESR в этой схеме ставить вообще противопоказано. Я попробовал поставить 3300 мкф и импульсы стали оооочень широкими и, возможно, дроссель стал входить в насыщение и транзистор вместе с индуктивностью стали сильно греться. Вообще выходной емкостью как бы настраивается частота преобразования. При маленькой выходной емкости гистерезисный компаратор срабатывает гораздо чаще и тут надо искать баланс между частотой преобразования, значением индуктивности, сопротивлением обмотки индуктивности и сопротивлением открытого транзистора. Мне удалось подобрать емкость 47 мкф при которой меньше всего что-то грелось. КПД при этом оказался приблизительно 75 процентов. Диоду шоттки опять пришлось параллелить еще один. Два диода значительно меньше греются, чем один даже SR5100.

    Осциллограмма при приблизительно 11-ти вольтах на входе и 2-х амперах на выходе как раз с выходной емкостью 47 мкф:



    Схема:



    И плата: Ссылка на печатную плату в формате Sprint layout 5,0

    ЗЫ. Сколько уже схем переделал, но пока ни одна не дотягивает до LM2576 с полевиком в качестве ключа. Так вот и эта получается довольно капризной в настройке и не очень стабильно держит ток при значительном изменении входного напряжения. Большим плюсом является ее компактность по сравнению с вышеуказанной, поэтому, если закрыть глаза на неидеальное удержание тока при изменении входного напряжения, то миниатюрность может перевесить в ее пользу для установки в фару. Для более слабых светодиодов выходную емкость можно делать вообще единицы микрофарад.
    По остальным характеристикам схема вполне пригодна для драйвера светодиода и хорошо справляется с большими токами даже совсем без радиаторов на ключевых элементах.
    « Последнее редактирование: Октябрь 26, 2015, 12:44:48 от omich »

    Оффлайн qwant

    • Мопедист
    • Сообщений: 18
    • Степень оранжевости: 4
      • Награды
    • Город: Нижний Новгород
  • +1
  • -0
  • Привет!
    Я тоже довел до совершенства (выжал всё что мог) из 34063...
    Вот что получилось :
    Частота 10 кГц.
    Максимальный ток нагрузки 10 А. (с небольшим радиатором, КРАТКОВРЕМЕННО)
    Максимальное КПД 92% при токе 3.5 А. (без радиатора)
    Дроссель намотан на ферритовом сердечнике диаметром 8 мм, длинной 30 мм.(импортный)
    Проводом 1мм, длинна примерно 3 метра.....(долго подбирал)
    Подстроечным резистором очень точно можно подобрать нужный нам ток...
    Диод 5819 немного обманывает микросхему, и позволяет снизить сопротивления токозадающего  резистора...

    « Последнее редактирование: Март 11, 2013, 20:25:08 от qwant »

    Оффлайн Megatest

    • НИИ Мегатеста
    • Мопедист
    • Сообщений: 389
    • Степень оранжевости: 110
    • Сотрудник НИИ
      • Награды
    • Город: Саратов
  • +0
  • -0
  • А я сегодня собрал микродрайвер.
    Размер платки 15*25 мм
    Uвх 4-20В. (20 В из-за выходного транзистора IRLML6402, а так до 36В)
    Iвых опять таки от полевика зависит.
    Себестоимость около 100 р.
    Фото - качество не ахти.
    фото





    Вопрос - непонятная синусоида на выходе полевика. Как с ней бороться?
    Схема будет завтра - на работе нарисую.

    Американский форум: задал вопрос - получил ответ.
    Израильский форум: задал вопрос - получил вопрос
    Русский форум: задал вопрос и потом долго выслушиваешь какой ты дебил

    Оффлайн omich

    • Супермодератор
    • Мопедист
    • *
    • Сообщений: 3001
    • Степень оранжевости: 875
    • Лужу, паяю, зажигание и свет для Д6 сочиняю.
    • Награды Знания, опыт
      • Награды
    • Город: Железнодорожный
  • +0
  • -0
  • Это на какой микросхеме? Eсли LM3485, то там не надо ставить на выходе большие емкости с малым ESR.
    Вот что они пишут на счет употребления керамики с малым ESR:
    Цитата: Datashit LM3485
    Output Capacitor Selection (COUT)
    The ESR of the output capacitor times the inductor ripple current is equal to the output ripple of the regulator. However,
    the VHYST sets the first order value of this ripple. As ESR is increased with a given inductance, then operating
    frequency increases as well. If ESR is reduced then the operating frequency reduces.
    The use of ceramic capacitors has become a common desire of many power supply designers. However, ceramic
    capacitors have a very low ESR resulting in a 90° phase shift of the output voltage ripple. This results in low operating
    frequency and increased output ripple. To fix this problem a low value resistor should be added in series with the ceramic output capacitor. Although counter intuitive, this combination of a ceramic capacitor and external series resistance provide highly accurate control over the output voltage ripple.
    Сие означает, что они рекомендуют даже увеличивать ESR внешним резистором, включенным последовательно с выходной емкостью, т.к. частота отслеживания уровня напряжения при больших емкостях с малым ESR будет уменьшаться, а пульсации увеличиваться. Чуть ранее я описывал работу схемы и как раз описал поведение схемы с выходной емкостью 3300 мкф. Кстати, первая моя плата на LM3485 наверняка заработает, когда я уберу керамику с выхода. Это как раз из-за нее такая фигня получается.
    С синусоидой на выходе можно еще бороться демпфером, но мне он не понадобился. Демпфер нормальный для этих схем приблизительно 0,022 мкф и 20 Ом.

    « Последнее редактирование: Март 17, 2013, 23:57:42 от omich »

    Оффлайн Megatest

    • НИИ Мегатеста
    • Мопедист
    • Сообщений: 389
    • Степень оранжевости: 110
    • Сотрудник НИИ
      • Награды
    • Город: Саратов
  • +0
  • -0
  • там нет спец микросхем вообще.
    TL431 - задает опорное напряжение.
    LM393 - компаратор - на него приходит опорное и измеренное на датчике. Если на датчике больше чем опорное - закрываем полевик. Полевик p-канальный. После него индуктивность, ну как обычно все.

    Схема:



    Идея не моя. Наткнулся на каком то форуме.
    Американский форум: задал вопрос - получил ответ.
    Израильский форум: задал вопрос - получил вопрос
    Русский форум: задал вопрос и потом долго выслушиваешь какой ты дебил

    Оффлайн omich

    • Супермодератор
    • Мопедист
    • *
    • Сообщений: 3001
    • Степень оранжевости: 875
    • Лужу, паяю, зажигание и свет для Д6 сочиняю.
    • Награды Знания, опыт
      • Награды
    • Город: Железнодорожный
  • +0
  • -0
  • Интересная схема. Я уже понял как оно работает, только вопрос, а индуктивность где? Должна быть по идее между шоттки и выходными кондерами, иначе схема уравновесится и полевик окажется в активном состоянии. ...и диод шоттки тогда вообще не к месту без индуктивности.
    А так алгоритм работы практически такой же как и у LM3485 и, я бы сказал, что рекомендации такие же по выходным емкостям. Там плохо ставить керамику и LOW ESR конденсаторы на выходе.

    ЗЫ. А если поставить полевик 2SJ598, то минимальное входное можно еще понизить вольт до 2...2,5.

    ЗЫ.ЗЫ. Посчитал на какой ток сделана данная схема. Там не очень видно верхнее сопротивление у делителя LM393. Похоже на 20 кОм, тогда берем опорное напряжение формируемое TL431 равным 2,5 вольтам и тогда на 3-й ноге компаратора получается 52.62 милливольт, а значит 0,05262 в/ 0,1 Ом = 0.5262 ампера.
    « Последнее редактирование: Март 18, 2013, 12:16:34 от omich »

    Оффлайн Megatest

    • НИИ Мегатеста
    • Мопедист
    • Сообщений: 389
    • Степень оранжевости: 110
    • Сотрудник НИИ
      • Награды
    • Город: Саратов
  • +0
  • -0
  • Есть там индуктивность, нарисовать забыл ......
    Американский форум: задал вопрос - получил ответ.
    Израильский форум: задал вопрос - получил вопрос
    Русский форум: задал вопрос и потом долго выслушиваешь какой ты дебил

    Оффлайн omich

    • Супермодератор
    • Мопедист
    • *
    • Сообщений: 3001
    • Степень оранжевости: 875
    • Лужу, паяю, зажигание и свет для Д6 сочиняю.
    • Награды Знания, опыт
      • Награды
    • Город: Железнодорожный
  • +0
  • -0
  • Идея понравилась, но тут же мелькнула мысля как улучшить схему и расширить диапазон входных напряжений.
    Не знаю какое на схеме предусматривалось входное напряжение, но 330 ом на нагрузку TL431 маловато для больших напряжений. Я бы этот кусок схемы заменил на простенький параметрический стабилизатор на одном транзисторе С945, подобрал бы максимальный резистор для устойчивой стабилизации при изменении от минимального входного до максимального, а вместо стабилитрона поставил бы шоттки. Этим можно понизить опорное напряжение, а главная цель, чтобы уменьшить размеры. В драйвере светодиода для мопеда дикая точность поддержания тока в зависимости от входного напряжения не нужна. А если вместо C945 применить SMD транзистор 1A(BC846A), которые в достаточных количествах можно найти на старых материнских платах и жестких дисках, а также какой-нибудь шоттки тоже SMD , взятый оттуда же, то получится здорово сократить размеры. Плюс для этой схемы током управлять значительно проще меняя КУ операционника и для этого тоже можно найти крошечные SMD полевики.
    Также для улучшения фронтов надо чуть усложнить схему заряда и разряда затвора ключевого полевика под тип как у меня сделано в драйвере на LM2576+IRF4905L. Ну а LM393 можно запитать через резистор со cтабилитроном и тогда вольт до 60-ти можно смело увеличить верхний предел питания, что снимает вообще какие-либо ограничения при питании от генератора-подковы, а также всяких там V-50 и вообще любых.

    Однако, загорелся. :)


    ЗЫ. И на представленной схеме, кроме отсутствующей индуктивности закралась еще одна ошибка: Vin должно подаваться не на 2-ю ногу компаратора, а выше по схеме на исток полевика, иначе TL431 сразу будет "кирдык".
    « Последнее редактирование: Март 18, 2013, 13:39:36 от omich »

    Оффлайн Megatest

    • НИИ Мегатеста
    • Мопедист
    • Сообщений: 389
    • Степень оранжевости: 110
    • Сотрудник НИИ
      • Награды
    • Город: Саратов
  • +0
  • -0
  • нет, там все правильно. 431 в корпусе SOT-23.
    Для ТО-92: 1-2-3 = У-А-К
    Для SOT23:1-2-3 = У-К-А
    А внизу это питание LM393. На схеме ввод питания не обозначен!
    Почти все детали SMD (исключение - 2 емкости, катушка и TL431). Нету у нас такого в магазинах в SMD .....
    с индуктивностями вообще пичалька ...

    Вечером сделаю фото нормальным фотоаппаратом.
    Проведу замеры - отчет завтра :)

    P.S. Опять я всех взбудоражил идеями :)
    Американский форум: задал вопрос - получил ответ.
    Израильский форум: задал вопрос - получил вопрос
    Русский форум: задал вопрос и потом долго выслушиваешь какой ты дебил

    Оффлайн omich

    • Супермодератор
    • Мопедист
    • *
    • Сообщений: 3001
    • Степень оранжевости: 875
    • Лужу, паяю, зажигание и свет для Д6 сочиняю.
    • Награды Знания, опыт
      • Награды
    • Город: Железнодорожный
  • +0
  • -0
  • А... Ну тогда понятно. Просто разъем не надо было тогда рисовать "Vin и GND". Оно же никуда кроме питания операциооника больше не уходит - это и сбило с толку.  ...и LM'ка всего от 2,5 вольт питается? По даташиту это вроде нормально, но у них как-то хитро об этом написано:
    Цитата: Datashit LM393
    Wide operating supply range
    (VCC=2V ~ 36V or ±1 ~ ±18V)

    ЗЫ. И все-таки я бы туда биполярник воткнул с выхода LM431 на его базу. Токи там совсем небольшие, поэтому даже в корпусе SOT-23 справился тот же 1A, а то как-то не здорово 330 ом там ставить и рассеивать на нем 30 mA при входных 12-ти вольтах.

    P.S. Опять я всех взбудоражил идеями :)
    Есть такое... :)