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

Sterownik LED TPS61500 8x 3W LED - prośba o sprawdzenie poprawności

04 Sie 2014 10:17 1779 2
  • Poziom 2  
    Dzień dobry,

    chciałbym poprosić o pomoc odnośnie konstrukcji sterownika do diod power LED. Nie mam nic wspólnego z elektroniką i to jest moje drugie podejście zrobienia układu elektronicznego.

    Mam 3 układy tps61500 od Texas instruments, niestety nie mogę jeszcze podlinkować datasheet. Na tych układach chciałbym oprzeć konstrukcję układu w trybie boost ze ściemnianiem PWM i zasilaniem z akumulatora 12V. Układ miałby zasilać 8 diod połączonych szeregowo o mocy 3W każda (~~3,5V) i prądzie 700mA. Częstotliwość przełączania ustawiłem na 1200kHz.

    Całość miałaby być sterowana z uC Attiny13 i nim generowałbym sygnał PWM o 3-4 stopniach wypełnienia (na krotkie klikniecie guzikiem) i opcji wygaszenia latarki (przytrzymanie guzika na 0,5s). Generalnie program już napisałem i na małej diodce 5mm chodzi ok.

    W oparciu o dane z datasheet policzyłem to co się dało ;) Mam jedynie wątpliwość odnośnie parametru ze str. 12 : lim = over current limit - jaką wartość prądu do obliczeń przyjmować (czy 3 A - bo taki jest max. prąd switcha czy jakąś inną wartość ?).

    Z parametrów obliczeniowych wyszło mi:
    1,2MHz f przęłączania, 48uH cewka, spadek U na diodzie (ale to ma chyba małe znaczenie) od 0,48 do 0,6V, bardziej lub mniej naładowany akumulator (11-14V).
    Ip=~0.12A
    Uout - 0,7 uF (jakoś mało mi się wydaje)

    Zastanawia mnie czy takie tętnienia prądu są akceptowalne dla oświetlenia LED. Mogę bardziej obniżyć je jeszcze zwiększając częstotliwość przełączania do 2MHz.
    Gdybym zastosował bardzo dużą cewkę (gabaryty akurat nie powinny być dla mnie problemem) to mógłbym ograniczyć tętnienia prądu do ok. 40mA (dla cewki 100uH).


    Schemat układu:
    Sterownik LED TPS61500 8x 3W LED - prośba o sprawdzenie poprawności

    Projekt płytki:
    Sterownik LED TPS61500 8x 3W LED - prośba o sprawdzenie poprawności

    Generalnie starałem się porozmieszczać elementy z "sensem" i tak jak zalecał producent w datasheet. Płytkę chciałbym zrobić jednostronną. 3 połączenia na płytce w warstwie top zrobię poprzez zworkę/kabelek bezpośrednio pomiędzy elementami. Diody, zasilanie i guzik sterujący dolutowałbym do padów (od 1 do 6), ew. dolutował kabelki ze złączkami na końcu / do obudowy latarki dorobiłbym gniazdo do akumulatora itd. - kwestia do obmyślenia.

    Chciałbym poprosić o pomoc i sprawdzenie projektu płytki - czy ma to ręce i nogi, co można zmienić, poprawić. Nie mam doświadczenia w tych kwestiach - a projekt jest całkowicie amatorsko - hobbystyczny. Prowadzenie ścieżek i rozmieszczenie wszystkiego robiłem na tzw. chłopski rozum.

    Rozumiem, że jak przerzuciłem tps61500 na warstwę bottom (bo to element smd - obudowa htssop-14) to wszystko będzie poprawnie odnośnie wlutowania układu i jego orientację i będę mógł 'normalnie' (tj. bez opcji mirror dla całej warstwy) drukować to metody termotransferu?

    Oczywiście chętnie udostępnię projekt w eagle. Wcześniejsza próba konstrukcji sterownika w oparciu o inny układ skończyła się fiaskiem - nie chcę już więcej marnować układów.

    Z góry dziękuję, Michał.


    EDIT:
    Przygotowałem również drugą wersję płytki. Zauważyłem, że może być problem z dorwaniem dokładnych rezystorów do pomiaru 0,2V napięcia dla pinu feedback. Ale są 0R56 1% - to uwzględniłem dostępność części i wyszło mi coś takiego. Dodatkowo o jedno połączenie kabelkiem mniej.
    Sterownik LED TPS61500 8x 3W LED - prośba o sprawdzenie poprawności

    EDIT2: załączyłem pliki w EAGLE do wersji schematu nr. 2.
  • PCBway
  • Poziom 2  
    No dobra ;)

    Sam sobie odpowiem. Układ działa, ale nie do końca tak jak chcę.

    Złożyłem jeszcze drugi układ - bez sterowania - miał generalnie dawać cały czas maksymalny prąd na wyjściu (uproszczony powyższy schemat) tj. jakieś 700mA. Niestety z 12V żelowego daje jakieś 480-500 mA, w porywach do 600 (przy starcie). I coś piszczy ;) tylko nie wiem co, cewka? Zastosowałem cewki ok 80 uH i 160 uH (kolejno w ukłądzie z procesorem i bez) dla częstotliwości przełączania 2 MHz.

    Czy ma ktoś może pomysł co i jak jest nie tak? Może zastosowanie niższej częstotliwości przełączania pomoże? Czy zamiana cewki coś może dać (mniejsza/większa indukcyjność? mam potwora 800uH gdzieś w szafce).

    Inna możliwa przyczyna to nienajlepsze rozmieszczenie komponentów na płytce. Został mi jeszcze jeden scalak i próba złożenia tego na elementach smd, coby były mniejsze i możliwe rozplanowanie płytki lepsze.

    Pozdrawiam, Michał
  • PCBway
  • Poziom 43  
    Jeżeli piszczy przy częstotliwości pracy 2MHz, to znaczy że wzbudza się sprzężenie zwrotne.
    Może to być spowodowane zbyt dużym opóźnieniem toru sprzężenia zwrotnego. Może trzeba dać jakiś mały kondensator równolegle do R1.