LED driver s PWM stmíváním pomocí UC3842

Zpráva

ZdenekHQ · #16 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 03 bře 2010, 10:55

To mě připomíná proudový zdroj s PFC, jinak je to pěkná blbina - pokud se dá na vstup patřičný filtr, bude odběr ze zdroje v rámci jednoho cyklu téměř konstantní, se změnou zátěže bude samozřejmě kolísat.

Pokud se mám držet přesně zadání, tak step-up měnič, který nabíjí kondík (něco na způsob PFC) včetně pořádnýho filtru na vstupu a za to tu Tvoji PWM. Ale stejně mám pořád pocit, že ta ústní konzultace byla myšlená úplně jinak...

Abeus · #17 Příspěvek od **Abeus** » 03 bře 2010, 14:30

Tak jsem dnes byl na další konzultaci... je to tak jak myslím, možná se mi to tu nepovedlo správně vysvětlit nebo jsem nepochopil jak to myslíte Vy.
Pokusím popsat pokud možno co nejednodušeji o co jde...

Vezměme zdroj "konst" proudu k němu připojme LED. Led nám bude svítit jasem daným procházejícím proudem.
Nyní připojme do cesty LEDky (nebo paralelně k té cestě) spínač, který bude řízen PWM signálem (modulovaná data v PWM) to zapříčíní, že ledka bude blikat (my to nepostřehnem) modulovanou frekvencí => optický přenos dat.

Jde o ověření jestli to tak vůbec půjde, nejspíš by to šlo i jinak, ale mým úkolem je ověřit tento způsob měřením na té realizaci a zhodnotit.

Každopádně mám se pokusit dotáhnout obojí, jak to řešení s UCčkem (možná blbost ale zkusit) stejně tak se mám pokusit dotáhnout to i s Amarokovým zapojením s tím, že tam nakonec mám použít MOSFET. Taktéž u toho MC schématu mám dát PWM spínač paralelně k LEDce. Zítra se na to mrknu více. Zatím bych poprosil o komentáře případně návrhy a poděkoval za dosavadní pomoc.

PS. Pokud se zadaří tak v pondělí bych chtěl koupit součástky a zatím začít proměřovat a zkoušet funkčnost (nefunkčnost) těch proudových zdrojů.

ZdenekHQ · #18 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 03 bře 2010, 15:12

Aha, tobě jde tedy o to, aby se na tu PWM modulaci nesuperponovala parazitní modulace daná "nespojitou" činností proudovýho zdroje ve spínaným režimu. Tady je teď otázka - jaký kmitočet té PWM modulace ?

Mimochodem - ten proudovej zdroj se bude snažit dotahovat tu PWM modulaci, takže půjdou proti sobě. Lepší cesta je přímo modulovat ten zdroj - proto ta otázka.

AmarokCZ · #19 Příspěvek od **AmarokCZ** » 03 bře 2010, 17:10

Doporučil bych ti složit verzi s UC384x i s MC34063, vše pořádně nastavit a pak tam dát mosfet paralelně k LED. Co to bude dělat se uvidí, simulace nemá moc smysl, protože podle ní by to s UC384x mělo fungovat perfektně.

ZdenekHQ · #20 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 03 bře 2010, 17:36

Podle mě mu tohle zapojení bude na hranách PWM dělat "proudový" překmity, protože by musel mít sakra dobře navrženou zpětnou vazbu. Navíc zkratování či odpojování LED jde dobře u lineárního proudovýho zdroje, u tohoto zadání se spínaným zdrojem proudu si dovolím říct, že je to solidní špek. Jediný snad rozumný řešení je přepínat dvě stejný led, jednu jako vysílač a druhou jen jako zátěž proudovýho zdroje.

Abeus · #21 Příspěvek od **Abeus** » 03 bře 2010, 17:39

Zdenku, ano takhle by to souhlasilo.... ta frekvence PWM bude kolem 1Mhz to je jak už jsem říkal požadavek. U toho zdroje proudu to chci udělat s někola desítkama kHz. To jak moc se to bude bít to už bude asi výsledek té práce:D

Vím, že ta PWMka při té frekvenci bude celkem maso udělat každopádně jestli víte jak na to tak bych byl vděčný za směřování... přes to zapojení s OZ co jsem psal výše by to šlo jen za použití vcelku drahých OZ pro audiotechniku a vedoucí také říkal, že tudy ji realizovat nemám... takže nejspíš něco s oscilátory?

Amaroku, ano přesně to mám v plánu, ale chtěl bych do toho pondělka ty návrhy pokud možno doladit (prodiskutovat sporné věci), upravit a minimálně Vám sem pošlu ještě tu upravu toho MC s mosfetem, napadá Vás ještě něco co tam jinak pořešit, abych to mohl zkusit v reálu?

Nejsem dnes do noci doma, takže až zítra budu moci reagovat, zatím díky za pomoc.

ZdenekHQ · #22 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 03 bře 2010, 17:56

Pokud ta PWM bude na 1MHz v rozumném kódování, aby jeho střední hodnota byla na polovině celkovýho proudu ledkou, nemusel by to být zas tak velkej problém, protože ten měnič třeba na 50kHz bude mít stejně smyčku zpětné vazby pomalejší a nebude na hrany stíhat reagovat. Já jsem se bál opačnýho extrému. Hezký zadání, to by mě bavilo...

Abeus · #23 Příspěvek od **Abeus** » 05 bře 2010, 14:22

Trošu jsem pokročil se schématem upravil jsem jej pro práci s MOSFETem a doplnil trimr ve větvi s R2 (Pochopil jsem dobře, že tímto trimrem můžu řídit výstupní proud?)

Parametry:
24 V vstupní napětí 2,7 V výstupní napětí (musím k tomuto napětí přičíst ještě ubýtek na snímacím odporu?)
Výstupní proud by měl pokrývat větší oblast než 0,35 -1A podle nastavení Pt. Při frekvenci 40kHz.

Velikosti součástek:
Rsc = 0R2 (chci složit z dvou 0R47 výsledný bude 0.235 není to už moc)
R1 = 1k2 ; R2 = 820R ; R3 = 0R33 ; R4 = 17,2k (volím 15k) ; R5 = R6 = R7 = 7k2
Ct = 0,13nF (volím 100pF => frekvence 50kHz) ; C1 = 470uF/10V (low ESR) ; C2 = 10uF/10V
L = 96uH (pro 350 mA na výstupu) volím 100uH/2A

Je tam nějaká okatá chyba v zapojení nebo hodnotách? Nebo nějaké další názory či návrhy?

Dále dotaz, zde je asi podstatné u odporů jen kolik watů vydrží, nezáleží na tom jestli beru uhlíkový nebo metalizované? A když už jsem u toho, tak jaký je mezi nimi rozdíl, ve smyslu výhod a nevýhod? Krom toho že metalizované jsou i na vyšší výkonové ztráty.

Amaroku když jsi dělal ten měnič s UC3842 (jak si říkal špatné vlastnosti) zkoušel jsi s ním i zapojení jako proudový zdroj? Tedy že si snímal proud a né napětí?

Zdenku jsem rád, že je to ten lepší extrém

Do měsíce bychom mohli vědět..

ZdenekHQ · #24 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 05 bře 2010, 15:52

Musíš použít P-FET. Toto není dobrá cesta k úspěchu.

AmarokCZ · #25 Příspěvek od **AmarokCZ** » 05 bře 2010, 18:45

Proud se opravdu mění pomocí R2 (popř. R1), snímací odpor použij na dostatečný výkon, já používám 2W, protože menší jsem nikdy nesehnal (P<2W a R<1ohm). Pokud ti Rsc vyšel 0.2R, tak musíš dát menší než 0.2R -> 0.18R nebo 0.15, pokud dáš 0.235R tak to nebude dávat dostatečný výkon.
U té tlumivky proud minimálně 0.3/Rsc ale radši trochu víc.
Rozdíl mezi rezistory není pro běžné použití prakticky žádný, jsou tam rozdíly třeba ve špičkové přetížitelnosti, šumu, chování při přetížení (destruktivním) atd.

Ten měnič s UC3842 jsem samozřejmě zkoušel jako zdroj proudu, špatné vlastnosti měl kvůli tomu, že UC3842 pro správný chod potřebuje měřit na snímacím odporu proud spínačem, což u klasického STEP-DOWN nejde.
Zkoušel jsem i jinou variantu STEP-DOWN která byla zapojená jinak než je zvykem a ta fungovala dobře, pouze byla nutná velká tlumivka (na velký proud a s velkou indukčností). Tlumivku by bylo možné zmenšit zvýšením frekvence, ale to v mém případě nešlo, protože střída byla už tak neúměrně malá díky tomu, že napájecí napětí bylo 350V.

P-MOSFET není nutný, protože úbytek na R1 je zanedbatelný.

ZdenekHQ · #26 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 05 bře 2010, 19:15

N-MOSFET se v tomto případě otevře jedině za cenu toho, že na "emitoru" bude mít napětí o Ugs menší, než na gate (a na gate je téměř napětí kolektoru, lépe řečeno ještě menší). Čili tento rozdíl a odpovídající výkon na fetu "protopíš". Na ledce to možná projde, ale zkus si to na 500W regulátoru. Je to klasická chyba začátečníků, používají N-FET jako emitorový sledovač, na poprvé to netrkne snad nikoho....

P.S. Další teoretický a mnohem horší režim nastane při sepnutí Q4, nasycení L1 a proražení gs přechodu při nabitém C1, ty napětí -Ugs bývají občas nic moc...

Andrea · #27 Příspěvek od **Andrea** » 05 bře 2010, 20:02

MC34063 se dá provozovat i v bootstrap zapojení, to pak by šel otevřít i ten NMOSFET, s patřičným level shifterem.

ZdenekHQ · #28 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 05 bře 2010, 20:41

Dobrý. Tak teď prakticky.

AmarokCZ · #29 Příspěvek od **AmarokCZ** » 05 bře 2010, 21:11

ZdenekHQ: Koukám, že každý mluvíme o něčem jiném, já jsem měl na mysli ten N-MOSFET kterým je ovládán pomocí PWM, tam problém nebude, u toho duhého je to samozřejmě o něčem jiném.
U Q1 je mosfet blbost, protože PNP tranzistor pracuje v tomto zapojení velice pěkně. Zapojení bootstrap + level shifter + N-MOSFET jsem zkoušel ale došel jsem k názoru, že to za to nestojí - účinnost byla o jednotky procent horší než s PNP.

Andrea · #30 Příspěvek od **Andrea** » 05 bře 2010, 21:48

ZdenekHQ píše::D Dobrý. Tak teď prakticky.

Takhle by to šlo? :oops: