Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zasilanie LED - przetwornica stałoprądowa.

splawik00 15 Mar 2014 01:53 1431 4
  • #1 15 Mar 2014 01:53
    splawik00
    Poziom 23  

    Witam.
    Czy ktoś może mi doradzić w jaki sposób zasilić diodę LED 100W?
    Chodzi o jakąś przetwornicę, która na wyjściu będzie utrzymywała 3A (3,2A najlepiej) przy napięciu wejściowym do max 45V. Sama dioda led ma napięcie pracy ~30-35V.
    Jakiego układu scalonego użyć? Jak to zasilić?
    Dodam, że napięcie wejściowe będzie z akumulatorów, więc będzie się obniżało wraz z rozładowaniem akumulatorów.
    Nigdzie nie mogę znaleźć schematu przetwornicy o takich parametrach, dlatego postanowiłem założyć ten temat.
    Proszę o jakąkolwiek pomoc.
    Pozdrawiam.

    0 4
  • #2 15 Mar 2014 03:14
    kspro
    Poziom 27  

    Nie napisałeś w czym będzie użyty ten LED 100W, zaznaczyłeś jedynie, że ma być zasilany z akumulatorów połączonych szeregowo, np. 4 x 12V = 48V. Czy jest to jakiś wymóg w rodzaju istniejącej instalacji? Bo jeśli miałby być to przenośny reflektor, to może się okazać, że lepiej wykorzystać pojedynczy akumulator 12V z przetwornicą podwyższającą napięcie. Co prawda przetwornica podwyższająca napięcie raczej nie osiągnie takiej sprawności jak obniżająca, ale ładowanie i utrzymywanie pojedynczego akumulatora o większej pojemności jest dużo prostsze niż kilku mniejszych biorąc pod uwagę ich nierównomierne starzenie się i zużycie. Zakładając szacunkowo sprawność przetwornicy 90% wychodzi, że pobór prądu z 12V wynosić będzie około 9.3A, natomiast z 48V około 2.3A, tak więc do wielogodzinnej pracy pojemności akumulatorów i tak muszą być duże.
    Dla tego poziomu mocy raczej trudno będzie o gotowe rozwiązania w postaci dedykowanych układów scalonych. Na płytach głównych używane są co prawda sterowniki wysokosprawnych przetwornic obniżających napięcie z prostowaniem synchronicznym, jednak są to układy przystosowane do pracy z napięciem dużo niższym niż 48V. Podobnie rzecz się ma z większością specjalizowanych układów scalonych w rodzaju Simple Switcher National Semiconductors i podobnych: zbyt mały prąd lub zbyt małe napięcie wejściowe, wykonywane niekiedy wersje na większe napięcie są dużo droższe. Nie jestem jednak tego do końca pewien, bo dawno już nie śledziłem tego tematu, być może od tego czasu poczyniono jakiś postęp w tej dziedzinie. Tak czy siak scalaki takie zazwyczaj nie są przystosowane bezpośrednio do regulacji prądu, dlatego wydaje mi się, że w tej sytuacji równie dobrze można zaprojektować przetwornicę od zera w oparciu o jeden z popularnych uniwersalnych układów scalonych. To może być MC34063, TL494, SG3524 lub UC3842/3/4/5 (ten ostatni tylko do podwyższającej), tyle że ze zmodyfikowanym układem sprzężenia zwrotnego rozszerzonym o nadzór prądu wyjściowego (układ nadal powinien badać napięcie wyjściowe żeby zapobiegać jego nadmiernemu wzrostowi przy braku obciążenia np. wskutek awarii). Najlepiej chyba wykorzystać klasyczny układ typu buck (obniżający napięcie) lub typu boost (podwyższający), a więc dławikowe a nie transformatorowe, jako posiadające dużą sprawność przy dużej prostocie.
    Przejrzyj karty katalogowe wymienionych przeze mnie układów scalonych, możesz znaleźć tam przykłady przetwornic.

    0
  • #3 15 Mar 2014 12:29
    splawik00
    Poziom 23  

    Myślałem raczej o trzech akumulatorach co da 36V, ale jeżeli dałoby się z jednego to nawet lepiej.
    Zaciekawił mnie układ SG3524 bo z tego co widzę ma on regulację PWM, więc jeżeli się nie mylę, to umożliwiłoby to regulację jasności.
    Niestety nie znam się na przetwornicach na tyle, aby na podstawie noty aplikacyjnej zbudować przetwornicę boost w dodatku z kontrolą prądu wyjściowego. :|
    Może jakieś wskazówki?

    0
  • #4 15 Mar 2014 14:55
    kspro
    Poziom 27  

    Czyli chodzi jednak o przenośny reflektor, w dodatku z regulacją jasności? Powinieneś określić jakieś wymagania odnośnie tej regulacji: czy ma być płynna czy wystarczy skokowa, jeżeli płynna to czy aż do całkowitego ściemnienia czy tylko do jakiegoś poziomu? To może mieć wpływ na stopień komplikacji rozwiązania.
    Nie tylko SG3524 ale i pozostałe układy mają PWM, bo na tej zasadzie działają zasilacze impulsowe, ale nie myl tego z regulacją jasności żarówki czy też LED metodą regulacji PWM. W tej metodzie po prostu kluczuje się stałe napięcie zasilające (lub prąd w przypadku LED), więc moc zależy wprost od współczynnika wypełnienia, natomiast w zasilaczu impulsowym kluczując zasilanie cyklicznie przekazuje się większe lub mniejsze porcje energii do dławika, którą potem dławik oddaje do wyjścia (mówiąc w wielkim skrócie), i wówczas moc wcale nie jest wprost proporcjonalna do współczynnika wypełnienia, w pewnych warunkach takie jest napięcie ale też nie zawsze. W odróżnieniu od zwykłego PWM, w zasilaczu impulsowym zawsze występuje wzmacniacz błędu lub podobny układ, który porównuje napięcie na wyjściu zasilacza z zadaną wartością i na tej podstawie zmienia współczynnik wypełnienia. W przypadku zasilania LED jedyną zmianą będzie to, że zamiast napięcia porównywany będzie prąd wyjściowy (tak długo jak długo napięcie wyjściowe nie przekroczy pewnej wartości granicznej, jak już wspominałem).
    Nie spodziewaj się, że Ci podrzucę gotowca, bo nie mam nic takiego. Musiałbym wszystko od zera zaprojektować, a to zajęłoby sporo czasu, więc na razie dam sobie spokój. Może w międzyczasie ktoś inny coś wymyśli lub podpowie, może jest jednak jakiś scalak, który by tu dobrze podpasował i uprościł wszystko.

    0
  • #5 15 Mar 2014 18:53
    splawik00
    Poziom 23  

    Nie musi to być regulacja od 0 do 100%.
    Może być skokowo, zależy mi chociaż na 2 stopniach mocy, np. 100% i powiedzmy 50%. Ale jeżeli ma to mocno wpłynąć na cenę przetwornicy to w ostateczności może być bez regulacji.

    EDIT ========

    Skończyło się na kupnie gotowej przetwornicy. Temat do zamknięcia.

    0