Автор Тема: Светодиодный драйвер по новым технологиям  (Прочитано 204633 раз)

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
Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
« Ответ #105 : Февраль 05, 2013, 02:49:03 »
  • +0
  • -0
  • А тут мимо проезжал хулиганистый дедушка. Смотрит Омич с Мегатестом играют в шахматы, на кону миллион баксов, уже эндшпиль ладейный, а кто выиграет непонятно. Оба шахматиста думают. А дедушка прибежал, налохматил обоих, шахматы разбросал.
    Тут уже и не думается и не играется.

    Допустим параметры обмотки для 1 Вт светодиода подходят в ноль. То есть 0,33 А и сколько то там вольт.
    Светодиод на холостых получает 0,17А и нормально себе так достаточно горит ярким светом, не моргая особо.
    На максимальных оборотах, вернее от 1500 об в мин и до 6000 об в мин диод получает примерно 0,27-0,33 А.
    И горит в полную яркость.
    Никаких резисторов нет, только диодный мост и конденсатор большой ёмкости.

    И это всё работает именно так, как я рассказал. Без драйвера. Падений напряжения нет. Всё идёт на светодиод.
    Что вы мне ответите на эти убийственные аргументы?
    А ведь я могу намотать секцию с точно заданными параметрами.    :151:
    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
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #106 : Февраль 05, 2013, 11:20:25 »
  • +0
  • -0
  • "Дедушка-дедан! Куда бабушку девал? Под овин пихнул, метлой заткнул." (c) Детская песенка

    Драйвер служит не только для стабилизации тока светодиоду, но и позволяет получить от источника питания значительно больше света. Интересно, каким образом мне удается получить ток на светодиоде более 2-х ампер с обыкновенной подковы и еще оставить для зажигания?  Да все очень просто: Ток потребления на входе драйвера обратно зависим от напряжения. Т.е. если мы имеем 12 вольт при токе 1 ампер(приблизительно столько можно выжать с подковы на средних оборотах), то это 12 Вт.
    Посчитаем как мы можем распорядится этой мощностью. К примеру, есть у нас светодиод 3 Вт, на белом светодиоде обычно падает 3,6 вольта, т.е. 3/3,6=0,83 ампера - ток, который должен выдавать драйвер для полных 3-х вт, но на практике делают ток 700 mA, т.е. 2.52 Вт, так светодиоды дольше живут. При КПД драйвера 90% от источника питания драйвер будет потреблять 2,52 Вт*1,1/12 вольт = 0.231 ампер.
    У меня при токе светодиода 2 ампера при входных 12 вольт потребляется от источника около 0.7 ампер и еще остается на мощное стабилизированное зажигание.

    Теперь вернемся на землю к включению светодиода без драйвера. Светодиод по своим характеристикам похож на обычный диод, разве что напряжение открывания побольше(приблизительно 3,6 вольта), т.е. нелинейная штуковина. На диодном мостике тоже падает около 2-х вольт, т.е. мы имеем "полочку" около 5,6 вольт, которую источник напряжения не может перепрыгнуть как бы не старался, т.е. будет расти только ток до максимального, который может выдать источник, а напряжение так и останется на этом уровне. Если бы обмотка для света и для зажигания находились на магнитно не связанных сердечниках, то на это можно было закрыть глаза, рассчитать для света свою отдельную обмотку и пусть она упирается в светодиод своим максимальным током. Тут, видимо, так и происходит, но при этом обмотки то связаны и хотим мы этого или нет, но на обмотке зажигания тоже получается "полочка" из-за этого влияния. Хорошо, если нам хватает напряжения и тока, чтобы зарядить искрозарядный конденсатор, но у нас в СЛХ есть АУОЗ, который с "полочкой" ни как не дружит.
    Вот для этого то и нужен драйвер, чтобы не ограничивать напряжение, а заодно без всяких напрягов стабилизировать ток светодиоду, чтобы он горел долго, ярко и не мерцал.
    « Последнее редактирование: Февраль 05, 2013, 12:01:14 от omich »

    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
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #107 : Февраль 05, 2013, 12:10:14 »
  • +0
  • -0
  • Хорошо. 1 Мая 2013 у нас будет ночное соизмерение световыми системами. Надо приз заготовить.
    В 10.00 мы выезжаем на пустынную, абсолютно тёмную дорогу и фоткаем световое оформление дороги при помощи мопедной фары.

    Колхозная фара Вагнера, против (пока ещё не существующего в реале) научно обоснованного светового механизма драйверного типа от Мегатеста.
    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
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #108 : Февраль 05, 2013, 16:41:33 »
  • +0
  • -0
  • Прикинул приблизительную стоимость драйвера:
    Большинство деталей заказывал в Элеконте. Контора проверенная, беру у них постоянно и есть доставка почтой, так что рекомендую, если что.

    МИКРОСХЕМА LM3485MM  99.60 руб или LM3489MM  61.18 руб
    разницы по даташитам между LM3485 и LM3489 абсолютно не обнаружил, поэтому не знаю какая лучше. В драйвер на всякий случай поставил более дорогую LM3485.
    Если оптом, то можно заказать тут вообще за дешево. Я у них тоже брал, контора нормальная и тоже посылают почтой.
    ТРАНЗИСТОР 2SJ598    24.15 руб
    ТРАНЗИСТОРЫ IRLR3717 17.48 руб (вместо и даже лучше чем примененный у меня сейчас 75N02)
    КОНДЕНСАТОРЫ TECAP-16V-100uF 31.59 руб
    КОНДЕНСАТОРЫ TECAP-16V-6.8uF 15.10 руб
    Детали кроме Элеконта:
    Катушку индуктивности SMD покупал в Чип и Дип: B82464G4682M, 6.8 мкГн, 4.3 А, 10х10   33 руб
    Диод шоттки 30BQ060 покупал в Митино 10 руб
    ТРАНЗИСТОРЫ MMBF5457LT1  66.57
    Подстроечные резисторы по 5 руб
    -------------------------------------------------------------------
    Итого:       297.49  рублей

    Остальная SMD'шная мелочевка в сумме может рублей на 20 потянет вместе с себестоимостью печатной платы и хлорного железа израсходованных из расчета на один драйвер. Так что получается в итоге около 300 рублей.

    ЗЫ. Схему и печатную плату выложил в этой теме внизу первого поста "Новая разработка на LM3485".

    ЗЫ.ЗЫ. Понял чем LM3489 отличается от LM3485 - у LM3489 выведено EN(enable) на 3-ю ногу. Нам он не нужен и по даташиту его можно оставить висячим, так что можно ставить любую. В остальном они идентичны.
    « Последнее редактирование: Февраль 05, 2013, 17:20:29 от omich »

    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
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #109 : Февраль 06, 2013, 01:26:11 »
  • +0
  • -0
  • Вы ещё не заложили смету на сборку, обычно это 30 % от затрат.
    То есть 400 руб.

    В магазине продают готовые драйвера от 270 руб за 1Вт и 450 руб за 5 Вт. Но они запускаются от 9 В. Хотя можно намотать катушку с любой характеристикой.
    Короче, заверните мне ваших драйверов 2 Шт.
    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
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #110 : Февраль 06, 2013, 14:01:04 »
  • +0
  • -0
  • Тут я как бы не старался ничего "закладывать".  Чуть ранее Мегатест спрашивал про стоимость деталей и это был ответ. Те драйвера, которые продают в магазине, собраны на дешевых узкоспециализированных микросхемах, от этого они и работают с узким диапазоном напряжений начиная 9-ти вольт и в основном рассчитаны на аккумуляторную схему, т.е. нам не подходят. Свою схему при аккумуляторном питании, можно упростить, о чем я ранее уже говорил, выкинув детали обозначенные синим цветом и этим можно снизить цену, но для мопеда эта часть необходима. Преимущество именно такой схемы в том, что она не задушит зажигание на малых оборотах. Ну а еще, кроме всего прочего, схема изначально рассчитана на максимально мощные светодиоды и с менее мощными справится "не глядя". Даже с плохим полевиком схема показала очень хороший КПД. Уверен, что с хорошим она не разочарует. Т.е. свой драйвер, при практически одинаковой себестоимости по деталям, намного превосходит магазинный по характеристикам.
    А вот на счет "Хотя можно намотать катушку с любой характеристикой." я бы поспорил, т.к. мы имеем слишком большой диапазон вырабатываемого напряжения в котором надо обеспечить свет. Мало намотаешь обмотку - нет света на малых оборотах, много намотаешь - будет сильное влияние на зажигание и риск спалить микросхемы драйвера из-за перенапряжения.

    ЗЫ. Я еще чуть позже там же рядом со схемой и платой выложу формулы расчета сопротивлений для токов на холостом ходу и для максимального.

    Оффлайн augism

    • Мопедист
    • Сообщений: 2535
    • Степень оранжевости: 1503
    • Награды За победу в гонке на  мопеде Знания, опыт
      • Награды
    • Город: Radviliškis, Lithuania
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #111 : Февраль 06, 2013, 23:28:36 »
  • +0
  • -0
  • Разве  Omich драйверы продаёт ?
    « Последнее редактирование: Февраль 06, 2013, 23:30:50 от Orik »

    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
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #112 : Февраль 07, 2013, 01:59:57 »
  • +0
  • -0
  • Да, барыжит по чёрному. Очередь занимайте по списку. Более 100 грамм драйверов в одни руки не давать.
    Теперь я вместе с Геной, он НЕО...

    Оффлайн augism

    • Мопедист
    • Сообщений: 2535
    • Степень оранжевости: 1503
    • Награды За победу в гонке на  мопеде Знания, опыт
      • Награды
    • Город: Radviliškis, Lithuania
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #113 : Февраль 07, 2013, 11:12:48 »
  • +0
  • -0
  • Omich, можно ли Вас попросить написать про подбор деталей. По таким названиям не могу найти диоды, транзисторы,стабилитрон (? VD2) и катушку. Ну, а Ваше: `Так берите любой`, слишком абстрактное выражение  :)) Очень болшая просьба написать ещё пару конкретных названий :)

    Оффлайн omich

    • Супермодератор
    • Мопедист
    • *
    • Сообщений: 3001
    • Степень оранжевости: 875
    • Лужу, паяю, зажигание и свет для Д6 сочиняю.
    • Награды Знания, опыт
      • Награды
    • Город: Железнодорожный
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #114 : Февраль 07, 2013, 11:25:41 »
  • +0
  • -0
  • Ну вот оставь Вас на полдня и что уже тут устроили? Я всего лишь схему нарисовал, отладил и поделился результатом, а вот массовое производство плат мне самому не осилить.
    Поинтересовался производством на стороне. По одной делать крайне невыгодно. 1 плата около 1 тыс рэ выходит и это только плата без деталей. Ужась. Да и с такими маленькими размерами проблема - калькуляторы у них даже не считают.
    А вот как заказ выглядит, если делать 10х10 плат сразу на одной плате.
    Так что на счет очереди немного погорячились.

    Оффлайн omich

    • Супермодератор
    • Мопедист
    • *
    • Сообщений: 3001
    • Степень оранжевости: 875
    • Лужу, паяю, зажигание и свет для Д6 сочиняю.
    • Награды Знания, опыт
      • Награды
    • Город: Железнодорожный
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #115 : Февраль 07, 2013, 12:43:27 »
  • +0
  • -0
  • Ну, а Ваше: `Так берите любой`, слишком абстрактное выражение  :))
    :)
    VD2 - диод шоттки SMD на 3 ампера - выбор довольно большой
    VT1 - P-канальный с логическим уровнем и 60 вольт DS, также его подбирать по минимальному Rds, ну и корпус желательно TO-252(я под этот корпус плату рисовал), но можно припаять даже и в корпусе TO-220, но тогда немного торчать будет за пределами платы.
    VT2 - любой N-канальный тоже в корпусе TO-252 с минимальным Rds - этих выбор огромный и они дешевые. Напряжение DS можно минимальное.
    VT3 - вот с ним некоторые сложности. Я не нашел замены транзистору КП302(КП303) ничего кроме BF245 в обычном корпусе или BF545 в SMD. Заказывал MMBF5457 и ждал целый месяц пока придут, плюс дороговато вышли. Так что за неимением SMD, можно туда и BF245 припаять, но будет немного не по дизайну.
    Резисторы R2 и R3 размером 0805, вместо R6 брал 4 штуки параллельно 8,2 Ом размером 1206, R5 - тоже 4 штуки 0,47 Ом размером 2512. Это для тока 2 ампера и даже с запасом. На меньшие токи можно резисторы брать меньшего размера/мощности.
    Конденсаторы C1 и C2 - керамика с низким ESR. С4 и С5 танталовые, С4 на 35 вольт, а С5 можно и на 6,3 вольта,  я же поставил на 16 вольт(для себя не жалко :) )

    Я для тестов набрал таких транзисторов:
    Р-канальные
    2SJ598               P-Channel, 60V, 130 mOhm, 12A , Корпус TO-252
    FDN5618P          P-Channel, 60V, 170 mOhm, 1.25A Корпус SOT-23-3
    NTD20P06LT4G  P-Channel, 60V, 150 mOhm, 65W, Корпус TO-252
    AOD409             P-Channel, 60V,  40 mOhm,  26A, Корпус TO-252
    STN3PF06          P-channel  60V, 220 mOhm,  2.5 A, Корпус SOT-223
    N-канальные
    FDN327N       N-Channel, 70 mOhm, 20V, 2A, Корпус SOT-23-3 
    IRF7401         N-Channel, 22 mOhm 20v,   8.7A, Корпус   8-SO
    IRF7493         N-Channel, 15 mOhm 20v,   9.3A, Корпус   8-SO
    IRLR3717       N-Channel, 4 mOhm 20V, 15A, Корпус TO-252-3
    SI2302DS-T1  N-Channel 85 mOhm 20V, 2,5A, Корпус  SOT-23-3

    Хочу посмотреть как влияет емкость затвора P-канального транзистора на КПД драйвера. А то не факт, что лучшим окажется с маленьким Rds, но с большой емкостью затвора. Нам важно обеспечить крутые фронты переключения и тогда КПД будет выше и транзистор будет меньше греться. Ну и для малых токов можно вообще брать транзисторы в корпусе SOT-23 с небольшим изменением под него разводки платы.

    Индуктивность Epcos 4,7...22 мкГн в зависимости от тока светодиода. На больший меньше индуктивность. 6,8 мкГн мне легко удавалось добиваться от самого минимального тока до 3-х с лишним ампер, поэтому и на схеме такую в итоге нарисовал.

    ЗЫ. Съездил забрал пакет транзисторов. Теперь есть с чем экспериментировать. :)


    « Последнее редактирование: Октябрь 26, 2015, 12:18:18 от omich »

    Оффлайн augism

    • Мопедист
    • Сообщений: 2535
    • Степень оранжевости: 1503
    • Награды За победу в гонке на  мопеде Знания, опыт
      • Награды
    • Город: Radviliškis, Lithuania
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #116 : Февраль 11, 2013, 10:55:07 »
  • +0
  • -0
  • Вы уже и схему собрали, только вот молчите почему то :))

    Оффлайн omich

    • Супермодератор
    • Мопедист
    • *
    • Сообщений: 3001
    • Степень оранжевости: 875
    • Лужу, паяю, зажигание и свет для Д6 сочиняю.
    • Награды Знания, опыт
      • Награды
    • Город: Железнодорожный
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #117 : Февраль 11, 2013, 12:22:57 »
  • +0
  • -0
  • Вы уже и схему собрали, только вот молчите почему то :))

    "Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается." (c) Народная мудрость.

    Как всегда бывает, вмешался некоторый форс мажор в виде обильного снега, потепления и ручьем потекшей крыши балкона, на ремонт которой ушли почти все выходные.
    Но все-таки, хоть и немного времени, но выкроил и кое что удалось сделать. Как и предполагал ранее, оказалось, что полевики с логическим уровнем тут подходят значительно лучше.  В схеме испробовал все имеющиеся в наличии P-канальные полевики, в том числе и последние приобретенные. Самым лучшим, как и предполагалось, так и оказался 2SJ598. С ним на выходе драйвера начинает появляться ток уже при входных 3,30 вольтах, а при 3,35 вольтах уже появляются импульсы и схема, фактически, входит в режим стабилизации. С транзистором AOD409 аж на вольт все хуже, т.е. ток появляется с 4,30 вольт, а стабилизация начинается и 4,40 вольта. И еще хуже обстоят дела с IRF4905L с которым стабилизация начиналась с 4,68 вольта, но даже и по этому показателю получается вполне приемлемо. Иными словами, для этой схемы нам подойдет любой полевик с логическим уровнем, но лучше все-таки подбирать с более низким.
    Теперь по самой схеме. Схема правильная и однозначно остановлюсь на ней, но надо все-таки чуть-чуть переделать печатную плату, а иначе при больших токах и повышенном напряжении питания появляется самовозбуждение схемы.

    Так красиво выглядит осциллограмма при входном питании 7 вольт, входном токе 0,47 ампера, выходном токе 1 ампер и напряжении на "светодиоде" 2.8 вольта. КПД получается очень хороший - 85% и ни одна деталь не греется.




    А такая некрасивая картинка получилась при входном напряжении 12 вольт. Такое же самовозбуждение появляется и при повышении тока более 1 ампера даже при 7-ми вольтах. Это говорит о том, что надо переделывать печатную плату.


    Естественно, при такой картинке ни о каком хорошем КПД и речи быть не может, а полевик, индуктивность и диод шоттки начинают хорошо греться.


    Так что вот такие пока обстоят дела. Жаль мало было времени, а то может уже была бы полностью отлаженная схема. То, что она будет отлажена, даже сомнений нет. Осталось доработать плату.
    « Последнее редактирование: Октябрь 26, 2015, 12:19:06 от omich »

    Оффлайн Megatest

    • НИИ Мегатеста
    • Мопедист
    • Сообщений: 389
    • Степень оранжевости: 110
    • Сотрудник НИИ
      • Награды
    • Город: Саратов
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #118 : Февраль 11, 2013, 21:51:13 »
  • +0
  • -0
  • Мне кажется, тут проблема именно в наводках на обратную связь.
    Попробуй разделить плату на силу и измерения.
    Сейчас дорожка фидбэка проходит под кондюком и диодом - это не есть гут.
    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
    Re: Светодиодный драйвер по новым технологиям
    « Ответ #119 : Февраль 11, 2013, 22:50:12 »
  • +1
  • -0
  • Не. У меня есть идея получше как вообще даже плату не переделывать. Отрежу исток мощного полевика от питания микросхемы от 8-й ноги до края платы и подам питание на микросхему через низкоомный резистор. Керамика и там и там уже есть. Получится полная аналогия вроде фильтра по питанию как сделано у меня в схеме на LM2576+IRF4905L.