Вопрос по стабилизатору для светодиодов

Блоки питания, преобразователи напряжения, UPS'ы - это здесь :)
Аватара пользователя
crazy87
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 25
Зарегистрирован: Вс апр 19, 2009 17:20:18
Откуда: г.Мариуполь, Украина
Контактная информация:

Сообщение crazy87 »

Спасибо за помощь, но та схема у меня так и не заработала, пол дня провозился, все в пустую. :(
За то попалась в руки автомобильная зарядка для моильного, ндолго думая выковырял из неё CA34063AP, сорал по даташиту инвертирующий преобразователь, работает отлично. Теперь из стабилизатора напряжения необходимо сделать стабилизатор тока, может и в этом вопросе поможете, vgg60?
буду очень благодарен :)
Вложения
CA34063AP.PNG
(67.39 КБ) 623 скачивания
Аватара пользователя
Паятель
Модератор
Сообщения: 3174
Зарегистрирован: Пт июл 21, 2006 03:08:05
Откуда: Пенза

Сообщение Паятель »

Здесь невыгодно делать стабилизацию тока - у этой (как и у большинства подобных) микросхемы слишком велико опорное напряжение. Можно внешний транзистор в обратной связи применить - я как-то задумывался над этим, но до детальных экспериментов пока не дошло. Попробуйте. :)
Если долго мучиться, что-нибудь... сломается.
Аватара пользователя
vgg60
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Вт июн 30, 2009 18:34:39
Откуда: Томск

Сообщение vgg60 »

К сожалению, разобраться с этой микросхемой у меня так руки и не дошли. Пробовал на макете - ничего хорошего не получилось, так и забросил. А с транзистором почему не вышло - непонятно. Видимо, что-то делали не так, как я предлагал. У меня такая схема работает, как из пушки. Собрал правильно, включил - работает. Остаётся подстроечником выставить нужный ток. Так что - извините, коли что не так. :roll:
[url=http://ne-kurim.ru/schetchik-nekureniya/][img]http://ne-kurim.ru/ncounter/54950-1.png[/img][/url]
Аватара пользователя
Migray
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 305
Зарегистрирован: Чт июн 07, 2007 12:05:08
Откуда: Санкт-Петербург, Россия
Контактная информация:

Сообщение Migray »

Стабилизатор тока лучше всего делать на специализированных драйверах.

Просто обратная связь в микрухе 34063 потребует напряжения 1,25 В.
Т.е ставишь резистор 0,8(3) Ом и при токе 1,5 А получаешь нужные тебе 1,25 В. Но при этом на резисторе выделится 1,25*1,5 = 1,875 Вт
В специализированных драйверах падение на токоизмерительном резисторе на порядок меньше, соответственно меньше и потери.
А так по сути там все тоже самое, что и в 34063.

P.S. Кстати любой повышающий преобразователь можно загнать в нужный тебе режим.
Ключевое слово SEPIC :)
Правда придется взять не один дроссель, а два, или один сдвоеный
Аватара пользователя
vgg60
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Вт июн 30, 2009 18:34:39
Откуда: Томск

Сообщение vgg60 »

Вот ещё один вариант, который посоветовал Максим85 - pitaemled.biz . На первый взгляд, всё должно работать. Явных несообразностей нет, вроде люди понимают то, что делают. Там на токозадающих резисторах падает 19 мв вроде. Но на одном транзисторе проще и интереснее. Главное - разобраться, КАК это работает. А сделать потом - не очень сложно. И сделать можно всё из бросовых деталей.... То есть - даром.
[url=http://ne-kurim.ru/schetchik-nekureniya/][img]http://ne-kurim.ru/ncounter/54950-1.png[/img][/url]
Аватара пользователя
crazy87
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 25
Зарегистрирован: Вс апр 19, 2009 17:20:18
Откуда: г.Мариуполь, Украина
Контактная информация:

Сообщение crazy87 »

vgg60 писал(а):А с транзистором почему не вышло - непонятно. Видимо, что-то делали не так, как я предлагал. У меня такая схема работает, как из пушки.

У меня подобные схемы редко работали нормально, и вообще схемы на транзисторах работаю только после долгих мучений :)) Наверное тразисторы меня не любят :))) Но все равно спасибо за помощь
Migray писал(а):P.S. Кстати любой повышающий преобразователь можно загнать в нужный тебе режим.
Ключевое слово SEPIC
Правда придется взять не один дроссель, а два, или один сдвоеный

Так на 34064 можно и повышающий сделать, только как "загнать в нужный тебе режим"?
vgg60 писал(а):Вот ещё один вариант, который посоветовал Максим85 - pitaemled.biz

Не увидел я там подходящего мне драйвера, может очки надо покупать :) Если есть там специализированые драйверы для питания LED от Li-ion аккумуляторов, то ткните меня в него :)
Вот попытался собрать стабилизатор тока, почему то ничего не получилось
Вложения
CA34063AP_led.PNG
(10.32 КБ) 529 скачиваний
Аватара пользователя
vgg60
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Вт июн 30, 2009 18:34:39
Откуда: Томск

Сообщение vgg60 »

А чем не понравился такой вариант: ZXSC400 + транзистор FZT1049A? Приведена схема с питанием от 3-х до 6 вольт, транзистор рекомендован для диодов с током свыше 700 ма. Что ещё надо? Думаете, схема категорически откажется работать при 2,8 вольта? :))) Одно мне непонятно: зачем в обратноходовой схеме стоит какая-то обратная связь по току? На мой взгляд, она смысла не имеет вообще. Принцип работы обратноходового преобразователя таков, что, как бы поздно пить боржом, когда почки отвалились... :))) Какая энергия накоплена в индуктивности за время прямого хода, такая и выплеснется в нагрузку за время обратного. Даже если схема обратной связи и зафиксирует превышение тока через нагрузку, сделать уже ничего будет нельзя, разве что уменьшить порцию при следующем накоплении энергии в индуктивности. Определённый смысл это имеет, видимо, при изменяющейся нагрузке: схема обратной связи засекла превышение тока и уменьшает порцию энергии в будущем (если нагрузка ещё цела :))) ).
P.S. Неужели, действительно, всё было сделано, как я предлагал, а схема работать категорически отказалась? :shock: И каковы были аргументы схемы при отказе работать? :o
[url=http://ne-kurim.ru/schetchik-nekureniya/][img]http://ne-kurim.ru/ncounter/54950-1.png[/img][/url]
Аватара пользователя
vgg60
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Вт июн 30, 2009 18:34:39
Откуда: Томск

Сообщение vgg60 »

Да, вот ещё для чего может быть обратная связь по току - отслеживать изменения напряжения питания! Если драйвер вырабатывает импульсы фиксированной длительности, то при повышении напряжения питания энергия импульса возрастёт, а при понижении - уменьшится. А конденсатор фильтра в нагрузке не даст убить нагрузку за один импульс и сгладит немного повышенный или пониженный ток. Обратная связь же в следующих импульсах всё отработает. Видимо, что-то в этом роде. :?
[url=http://ne-kurim.ru/schetchik-nekureniya/][img]http://ne-kurim.ru/ncounter/54950-1.png[/img][/url]
Аватара пользователя
Migray
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 305
Зарегистрирован: Чт июн 07, 2007 12:05:08
Откуда: Санкт-Петербург, Россия
Контактная информация:

Сообщение Migray »

За один импульс светодиод не спалить.
Да и ток на выходе все равно будет нарастать постепенно, за несколько тактов работы преобразователя.
Хотя тут многое будет зависить от расчета дросселя.

Теперь про драйверы светодиодов и вообще про стабилизаторы тока.
Не надо было пытаться делать источник тока из инвертора, он прекрасно получается из повышающего преобразователя.

Например то что делается из TPS61041

Изображение
Схема пытается держать на резисторе стабильное напряжение.
Т.к. сопротивление резистора постоянно, то и ток в цепи будет стабильный :)
При любом изменении тока через светодиоды (прогрев и/или деградация светодиодов, изменение напряжения питания) изменится и падение на токоизмерительном резисторе.
Соответственно микруха отреагирует на это изменение ширины импульса.

Данная микруха держит на выходе до 28 В и справляется с линейкой из 6 последовательно включенных светодиодов.
Есть специализированные драйверы с низким напряжением на входе FB, и выходным до 38 В, расчитаны на линейки из 9 шт.

-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-=#=-
Вспоминая исходную тему забудем про много мелких светодиодов и вернемся к одному мощному.

Идеальным вариантом было-бы питать от аккума с высоким напряжением, что-бы оно не опускалось ниже падения на светодиоде.
Но если такого аккума не нашлось, то берем мощный повышающий преобразователь и делаем из него "козью морду"
Изображение
Дроссели могут быть разделены, а могут и наматываться на одном сердечнике.
На картинке кусок из даташита для готового трансформатора.
В любительских условиях проще всего мотать такое в два провода. Или просто взять 2 одинаковых дросселя.
По моему не так и сложно :)

P.S. Готовой схемы не выкладываю, т.к. не знаю что из микрух у crazy87 найдется и соответственно на какую частоту расчитывать дроссели.
Аватара пользователя
vgg60
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Вт июн 30, 2009 18:34:39
Откуда: Томск

Сообщение vgg60 »

Migray писал(а):За один импульс светодиод не спалить.

Почему бы и нет? Если, вдруг, длительность открытого состояния транзистора в одном из импульсов вырастет в три раза от расчётной, то энергия, переданная в светодиод, сразу же вырастет почти на порядок. Вряд ли светодиод это выдержит. :cry: Единственное, что может спасти светодиод, это наличие электролита большой ёмкости параллельно светодиоду.

Migray писал(а):Да и ток на выходе все равно будет нарастать постепенно, за несколько тактов работы преобразователя.
Хотя тут многое будет зависить от расчета дросселя.

И ток будет нарастать постепенно исключительно благодаря наличию конденсатора. Расчёт дросселя здесь совершенно ни причём. У дросселя две задачи: накопить нужную порцию энергии за прямой ход и выплеснуть её в нагрузку за обратный. Расчёт заключается в выборе нужной индуктивности для накопления нужной энергии за заданное время при заданном напряжении, выборе нужного сердечника, который бы не вошёл в насыщение за заданное время и не имел бы слишком больших потерь в феррите при заданной частоте, и выборе нужного провода. Всё. Спасение нагрузки при самом качественном расчёте дросселя не произойдёт. :lol:
Migray писал(а):Теперь про драйверы светодиодов и вообще про стабилизаторы тока.
Не надо было пытаться делать источник тока из инвертора, он прекрасно получается из повышающего преобразователя.

Тут Вы совершенно правы. Но совсем не потому, что микросхема такого преобразователя отслеживает ток в нагрузке и выставляет длительность импульса для поддержания нужного тока, а по своей природе, сути своей. Рассмотрим простейший вариант: накопили некоторую энергию в индуктивности путём раскачки там тока до величины Х (нет, даже такой - Y :))) ) . Что же произойдёт в момент выключения транзистора? Именно такой ток - Y и переключится в нагрузку! Не больше и не меньше! А какое же напряжение будет на нагрузке? А вот такое: Y*R. Ведь правильно? Каким же ему быть? Если, например, раскачали ток 1 ампер а сопротивление нагрузки будет 1 килоом, то напряжение на выходе будет 1 киловольт. Вот и всё. На самом деле, не совсем так - придётся вначале зарядить ёмкость нагрузки (в том числе, паразитную). И, если накопили маленькую энергию в индуктивности, то напряжение будет значительно ниже. Но, всё равно, это напряжение будет падать с постоянной времени L/R. Если же нагрузка - светодиод, то выходное напряжение будет ограничиваться прямым напряжением на светодиоде и рассеяние энергии будет происходить более сложно, как минимум - сильно затянется. Поэтому, более удобным в схемах со светодиодами будет применение фильтрующего конденсатора большой ёмкости. Этим достигается много хорошего, например, сохранение жизни светодиоду если что будет не так, отсутствие выбросов, более равномерная передача энергии в нагрузку и много ещё чего. Главное же вот что: если прямое напряжение на светодиоде постоянно, напряжение питания постоянно, длительность импульса постоянна, то и ток через светодиод строго постоянен. Вне зависимости от всяких обратных связей и токовых управлений. Почему - предлагаю подумать - маленькое домашнее задание. :wink:

Migray писал(а):Идеальным вариантом было-бы питать от аккума с высоким напряжением, что-бы оно не опускалось ниже падения на светодиоде.
Но если такого аккума не нашлось, то берем мощный повышающий преобразователь и делаем из него "козью морду"
Дроссели могут быть разделены, а могут и наматываться на одном сердечнике.

Честно говоря, совсем непонятно такое усложнение схемы - 2 дросселя. Зачем? Ведь один-единственный дроссель полностью выполняет свою задачу. :))
[url=http://ne-kurim.ru/schetchik-nekureniya/][img]http://ne-kurim.ru/ncounter/54950-1.png[/img][/url]
Аватара пользователя
Migray
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 305
Зарегистрирован: Чт июн 07, 2007 12:05:08
Откуда: Санкт-Петербург, Россия
Контактная информация:

Сообщение Migray »

Конденсатор на выходе есть всегда, посмотри на схемы которые я выкладывал на форумах, и его расчет взаимосвязан с расчетом дросселя.
Вернее надо сразу говорить о расчете фильтра :)

vgg60 писал(а):Главное же вот что: если прямое напряжение на светодиоде постоянно...

А оно не постоянно, вот в чем дело :(
Зависит от протекающего тока, от температуры кристалла, от изменения параметров кристалла от времени работы (деградация)
И у мощных светодиодов это все очень сильно сказывается.
Даже если производитель производит подбор светодиодов по этому параметру (не все, но большинство производителей этим занимаются), то после тысячи часов работы их можно отбраковывать заново :(

vgg60 писал(а):Честно говоря, совсем непонятно такое усложнение схемы - 2 дросселя. Зачем? Ведь один-единственный дроссель полностью выполняет свою задачу. :))

Для того что-бы заставить работать один ключ как на понижение так и на повышение напряжения.
Есть вариант с одним дросселем, но там ключи стоят на обоих его концах.
Аватара пользователя
vgg60
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Вт июн 30, 2009 18:34:39
Откуда: Томск

Сообщение vgg60 »

Ни малейшим образом не связана ёмкость конденсатора с индуктивностью дросселя. Ни малейшим. Исключительно с сопротивлением нагрузки, как и у любого другого конденсатора фильтра.
Конечно, напряжение на светодиоде не идеально постоянно. Но меняется в небольших пределах - на десятые доли вольта при изменении тока (и потребляемой мощности) в разы. Именно это и позволяет считать его почти постоянным. Изменение на десятые доли вольта сути дела не меняет. И про рассуждения про брак - это совсем из другой оперы.
Попробуйте, всё же, произвести простейший расчёт: пусть напряжение питания обратноходового преобразователя, скажем, 10 вольт, индуктивность дросселя - 100 мкГн, частота повторения - 25 килогерц, длительность открытого состояния транзистора - 30 микросекунд. Сможете вычислить выходное напряжение такого преобразователя? Может, чего ещё не хватает? :) Потерями, естественно, пренебрегаем. Конденсатор фильтра стоит на выходе, любой, какой Вам нужен.
[url=http://ne-kurim.ru/schetchik-nekureniya/][img]http://ne-kurim.ru/ncounter/54950-1.png[/img][/url]
Аватара пользователя
Migray
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 305
Зарегистрирован: Чт июн 07, 2007 12:05:08
Откуда: Санкт-Петербург, Россия
Контактная информация:

Сообщение Migray »

Расчитать можно, без проблем.
Но это отвлеченная задача.

Сейчас нужно:
Входное напяжение 2,8...4,2 В
Выходной ток 1,5 А

Выходное напряжение только для справки, до 3,6 В

P.S. Еще раз повторю, если мы тупо подадим на светодиод 3,3...3,6 В без ограничения тока, то он сгорит.
Если мы подадим меньше 3...3,4 В (в зависимости от кристалла) - светодиод не зажжется

P.P.S. Вариант преобразователя с ограничением тока резистором мы не рассматриваем, 20...30% просто гнать в тепло слишком накладно.
Последний раз редактировалось Migray Ср сен 02, 2009 13:14:41, всего редактировалось 1 раз.
Аватара пользователя
vgg60
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Вт июн 30, 2009 18:34:39
Откуда: Томск

Сообщение vgg60 »

А какая разница? Если без проблем знаете, КАК считать одно, то и без проблем считаете другое. Чем отличается? :))) Проблема только в том, действительно ли необходима жёсткая стабилизация тока или достаточно рассчитать схему на среднее напряжение 3,5 вольта и некоторый разброс тока (скажем, плюс-минус 20-30 процентов) нам безразличен?
[url=http://ne-kurim.ru/schetchik-nekureniya/][img]http://ne-kurim.ru/ncounter/54950-1.png[/img][/url]
Аватара пользователя
Migray
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 305
Зарегистрирован: Чт июн 07, 2007 12:05:08
Откуда: Санкт-Петербург, Россия
Контактная информация:

Сообщение Migray »

Жесткая стабилизация тока необходима.

Если попадется светодиод с падением 3,3 В то от 3,5 ему сильно поплохеет.
Работать будет на порядок меньше, а то и на два.

Вместо заявленых производителем 100 000 часов может и на второй тысяче загнуться
Аватара пользователя
vgg60
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Вт июн 30, 2009 18:34:39
Откуда: Томск

Сообщение vgg60 »

Я вот уже ответил в другой теме - действительно, проблема есть- когда напряжение на нагрузке будет ниже напряжения питания. Но я её решал двумя путями - соединением нескольких светодиодов последовательно и применением вторичной обмотки с понижением напряжения. Как-то не заострял на этом внимание. Подумал и решил, не разделяя схемы на степ-ап и степ-даун. Может, сейчас так же поступить? :shock:
Последний раз редактировалось vgg60 Ср сен 02, 2009 13:40:29, всего редактировалось 1 раз.
[url=http://ne-kurim.ru/schetchik-nekureniya/][img]http://ne-kurim.ru/ncounter/54950-1.png[/img][/url]
Аватара пользователя
vgg60
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Вт июн 30, 2009 18:34:39
Откуда: Томск

Сообщение vgg60 »

Migray писал(а):Жесткая стабилизация тока необходима.

Если попадется светодиод с падением 3,3 В то от 3,5 ему сильно поплохеет.
Работать будет на порядок меньше, а то и на два.

Вместо заявленых производителем 100 000 часов может и на второй тысяче загнуться


Вы говорите про ток или про напряжение, я понять не могу? Мы же решили напряжение не стабилизировать? 8)
[url=http://ne-kurim.ru/schetchik-nekureniya/][img]http://ne-kurim.ru/ncounter/54950-1.png[/img][/url]
Аватара пользователя
crazy87
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 25
Зарегистрирован: Вс апр 19, 2009 17:20:18
Откуда: г.Мариуполь, Украина
Контактная информация:

Сообщение crazy87 »

vgg60 писал(а):А чем не понравился такой вариант: ZXSC400 + транзистор FZT1049A? Приведена схема с питанием от 3-х до 6 вольт, транзистор рекомендован для диодов с током свыше 700 ма. Что ещё надо? Думаете, схема категорически откажется работать при 2,8 вольта?

Насколько я понял, эта схема для питания двух последовательно включённых светодиодов.
vgg60 писал(а):P.S. Неужели, действительно, всё было сделано, как я предлагал, а схема работать категорически отказалась? И каковы были аргументы схемы при отказе работать?

Только что по новой собрал http://radiokot.ru/forum/download.php?id=17823 , уже кое-как работает, но немного странно, потребляет ток 300-500мА, отдает в нагрузку 90-150мА, в зависимости от сопротивления R1( 320 Ом постояный + 1к переменный) премерно в среднем положении движка яркость скачком падает. Трансформатор намотал на кольце с мат млаты, зеленоватого цвета, с синим торцом с одной стороны(от цвета, насколько я знаю, зависит назначение колец), это было дроселем в стабилизаторе питания ядра, плэтому зазор не делал, т.к. оно и там работало с подмагничиванием.
Осцилограммы выложу чуть позже.
Migray писал(а):P.S. Готовой схемы не выкладываю, т.к. не знаю что из микрух у crazy87 найдется и соответственно на какую частоту расчитывать дроссели.

А готовую схему неплохо было бы посмотреть, будет понятней, как оно работает, а то я не очень понял :oops: И перченнь микросхем, пожалуйста, выложите, может какие-нибудь найду у себя в городе, или в крайнем случае закажу.
Migray писал(а):Есть вариант с одним дросселем, но там ключи стоят на обоих его концах.

Это как в LTC3454? не могли бы Вы привести пример подобной схемы? Или готового драйвера, но в DIP или SO.
Вложения
LTC3454.PNG
(44.24 КБ) 504 скачивания
Аватара пользователя
Migray
Потрогал лапой паяльник
Сообщения: 305
Зарегистрирован: Чт июн 07, 2007 12:05:08
Откуда: Санкт-Петербург, Россия
Контактная информация:

Сообщение Migray »

Если мы СТАБИЛИЗИРУЕМ ток, то расчитываем схему на максимальное напряжение светодиода + падение на токоизмерительном резисторе и больше про напряжение не вспоминаем.

Если мотать 2 обмотку, то чем это лучше стандартного SEPICa?
Там тоже чаще всего 2 обмотки на одном сердечнике.

Несколько светодиодов последовательно мы не ставим, возможно это конструктивное ограничение.
В техзадании один - на это и ориентируемся :)
Аватара пользователя
vgg60
Мудрый кот
Сообщения: 1732
Зарегистрирован: Вт июн 30, 2009 18:34:39
Откуда: Томск

Сообщение vgg60 »

crazy87 писал(а):
vgg60 писал(а):P.S. Неужели, действительно, всё было сделано, как я предлагал, а схема работать категорически отказалась? И каковы были аргументы схемы при отказе работать?

Только что по новой собрал http://radiokot.ru/forum/download.php?id=17823 , уже кое-как работает, но немного странно, потребляет ток 300-500мА, отдает в нагрузку 90-150мА, в зависимости от сопротивления R1( 320 Ом постояный + 1к переменный) премерно в среднем положении движка яркость скачком падает. Трансформатор намотал на кольце с мат млаты, зеленоватого цвета, с синим торцом с одной стороны(от цвета, насколько я знаю, зависит назначение колец), это было дроселем в стабилизаторе питания ядра, плэтому зазор не делал, т.к. оно и там работало с подмагничиванием.
Осцилограммы выложу чуть позже.


Так я и думал. Вы всё сделали не так, как я предлагал. Забудьте пока про нагрузку - светодиод.... Я же предлагал для начала поставить в нагрузку РЕЗИСТОР!!!!!!
Светодиод в качестве нагрузки - это не очень хорошо. Слишком низкоомная нагрузка. Генератор переходит в режим непрерывного тока, а я его расчитывать не умею. Он в блокинг-генераторе очень плохой. Нужно перевести его в режим разрывных токов.....
[url=http://ne-kurim.ru/schetchik-nekureniya/][img]http://ne-kurim.ru/ncounter/54950-1.png[/img][/url]
Ответить

Вернуться в «Питание»