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

[AVR] - Power LED na 3V3 - jaki N-channel Mosfet?

21 Wrz 2014 13:23 5523 42
  • Poziom 23  
    Witam,
    Przeczytałem kilka DSów i nie jestem do końca pewien, jaki wybrać Mosfet aby sterować nim LED (jedną lub dwie sztuki, czyli 350mA lub 700mA ).
    - LED będzie podłączony do VCC (3.3V, czyli tak samo jak jakaś ATmega)
    - Mosfet musi mieć dość niską Rds(on) już przy 3v3
    - cena powiedzmy poniżej 1pln
    - może być Dual N-Channel MOSFET

    czy macie jakieś swoje ulubione, które by pasowały do mojego układu i moglibyście polecić?
  • AM TechnologiesAM Technologies
  • Pomocny post
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie
    Obojętnie, w twoim przypadku istotniejsze niż RDSon będzie napięcie progowe bramki - wybierz tranzystor mający je <2V i sprawdź który z nich jest w sklepie.
  • AM TechnologiesAM Technologies
  • Pomocny post
    Specjalista - Mikrokontrolery
    ... i szybciutko zabijesz diodę. Do sterowania takiej diody niezbędne jest źródło prądowe - są do tego gotowe układy scalone, do których dołączasz tylko jeden element - rezystor określający prąd.
  • Poziom 23  
    tmf napisał:
    tranzystor mający je <2V

    np. taki?
    http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7311.pdf
    [AVR] - Power LED na 3V3 - jaki N-channel Mosfet?
    atom1477 napisał:
    IRLML2502

    dzięki! wygląda ciekawie ;-)
    BlueDraco napisał:
    jest źródło prądowe

    mógłbyś doprecyzować? układ będę zasilał popularną na alledrogo przetwornicą opartą na LM2596, wydaje mi się, że będzie miała wystarczającą wydajność prądową. LED zasilany jest napięciem 3.1-3.5V, sterowany PWM.
    < Mod: tmf - 3.1.18. Zabronione jest publikowanie informacji do źródeł, które po pewnym czasie wygasają (publikowanie odnośników do stron o charakterze krótkotrwałym). Link do aukcji usunąłem>
  • Moderator Mikrokontrolery Projektowanie
    Tak, ten będzie dobry. Jednak weź pod uwagę to co napisał BlueDraco - musisz zapewnić sterowanie prądowe diody. Przy prądzie 0,7 A rezystor ograniczający nie wchodzi w grę.
  • Pomocny post
    Poziom 1  
  • Poziom 23  
    Marek_Skalski napisał:
    Mylisz źródło prądu ze źródłem prądowym [...]

    dzięki za szczegółowe wyjaśnienie.
    znalazłem coś takiego: L7135
    < Mod: tmf - 3.1.18. Zabronione jest publikowanie informacji do źródeł, które po pewnym czasie wygasają (publikowanie odnośników do stron o charakterze krótkotrwałym). Link do aukcji usunąłem>
    [AVR] - Power LED na 3V3 - jaki N-channel Mosfet?
    wygląda na to, że ma odpowiednie napięcie wejściowe. Powstają jednak kolejne pytania:
    - czy mogę załączać go mosfetem n-channel "wpiętym" pomiędzy wyjściem GND L7135, a masą całego układu? Czy też powinienem go załączać PWM od strony zasilania, czyli mosfetem p-channel
    - Rozumiem, że głównym zadaniem źródła prądowego w moim przypadku, ma być ograniczanie prądu, więc czy źródło prądowe da się zastąpić programowo poprzez doświadczalnie dobrane wypełnienie PWM (dla danego źródła prądu, czyli wspomnianej przetwornicy), tak aby nie przekraczać maksymalnego dopuszczalnego prądu dla diody?

    Dodano po 1 [minuty]:

    Marek_Skalski napisał:
    Na przykład takie
    trochę mnie przeraża cena, zwłaszcza, że chciałbym załączać kilka LEDów...
    Chińczyki pewnie to załatwiają jakimś tranzystorem bipolarnym za setną grosza... ;-)
  • Pomocny post
    Specjalista - Mikrokontrolery
    Weź układ z wejściem sterującym, na które możesz podać np. przebieg PWM z uC. jest tego całe mnóstwo. Tak to właśnie robią "Chińczyki". źródła prądowego niczym nie zastąpisz, a bez niego ukatrupisz diodę.
  • Pomocny post
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie
    Jako programowane źródło prądowe możesz użyć zwykłego stabilizatora liniowego - jedna z konfiguracji zapewnia stabilizację prądu a nie napięcia. Jest to w miarę tanie rozwiązanie. Pamiętaj, żeby taki układ zasilać napięciem możliwie zbliżonym do napięcia przewodzenia diody (plus napięcie wymagane do poprawnej pracy stabilizatora) - w tej konfiguracji stabilizator pracuje jako regulowany rezystor i wydziela się na nim sporo ciepła. Sama regulacja PWM nie wystarczy, bo nic nie ogranicza szczytowego prądu diody - pamiętaj, że oprócz forward current masz max peak current, którego nie możesz przekroczyć.
  • Poziom 23  
    BlueDraco mógłbyś rzucić jakimś linkiem? ja znajduję same układy (gotowce) powyżej 10pln/szt, a chciałbym sterować kilkoma diodami, więc zależy mi na czymś tanim. Wieczorem poszukam dokładniej.
    tmf Co do stabilizatorów liniowych. Te najgorsze mają nawet 2V dropa, co dyskwalifikuje je na wstępie (całość ma być na 3v3, przetwornica + akumulator). Chcę zastosować Mosfety, aby uniknąć projektowania grzałki, więc raczej nie będę wchodził w straty cieplne.
    PS. posiłkowałem się kilkoma projektami z elki i nie spotkałem się z źródłami prądowymi... co więcej, nikt nawet o nich nie wspominał. np. w:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic2850684.html
    https://obrazki.elektroda.pl/8238739600_1403114237.png
    wygląda na to, że projekt się rozrośnie..
  • Pomocny post
    Specjalista - Mikrokontrolery
    Maritex - np. DW85xx, MBI18xx. Pewnie z 10 innych znajdziesz w TME.
    Z 3.3 V nie zasilisz diody wysokiej mocy - ich napięcia przy prądach znamionowych mogą być bliżej 4 V.
    Znajdziesz za to również całą masę przetwornic dedykowanych do LED, z wejściem 12..30 V i wyjściem prądowym, np. seria MBI665x.
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    A nie prościej dać mały rezystor w źródle tranzystora? Np. 0R22.
    I do tego wzmacniacz operacyjny.
    [AVR] - Power LED na 3V3 - jaki N-channel Mosfet?
    A na wejście podawać napięcie stałe uzyskane z PWMa i filtru RC.
    Przy odpowiednio szybkim wzmacniaczu operacyjnym można by nawet podawać PWMa na wejście (tylko oczywiście napięcie trzeba stłumić do jakichś powiedzmy 100mV).
    No i MOSFET musiał by być trochę mocniejszy bo się na nim trochę mocy wydzieli.
    Oczywiście to ma sens tylko jak wtedy jakby się nie znalazł żaden tani gotowy scalony sterownik.
  • Specjalista - Mikrokontrolery
    Strasznie prosto - jeden specjalizowany i tani układ scalony w małej obudowie zastępujemy układem wzmacniacza, tranzystorem i rezystorem, a zmianę barwy diody przy zmianie prądu dostajemy gratis. ;)
  • Poziom 26  
    Z tym PWMem nie szalej ;) I dolicz potencjalne problemy ze stabilnością + wydajność prądową wzmacniacza.
  • Poziom 23  
    atom1477 pomysł był taki, żeby włączać i wyłączać diodę 100razy na sek, a nie wracać na studia z analogówki i wzmacniaczy ;-). Raczej będę szukał gotowca.
  • Pomocny post
    Poziom 23  
    Witam.
    Jest wiele układów przystosowanych do zasilania bateryjnego, są stosowane w latarkach LED np. Link dostępny w TME za 5zł.
    Są to układy step up, czyli na baterii, spokojnie zasilimy diodę o wyżym napięciu przewodzenia.
    Wejściem EN załączamy lub wyłączamy, jeśli nie zależy nam na ściemnianiu.
    Mały układzik plus dławik, kondensator i rezystor ustalający prąd.
    Ten co podlinkowałem to tylko przykład, autor postu na pewno coś wyszuka dla siebie.
    Pozdrawiam.
  • Poziom 23  
    piwkooo w planach jest ściemnianie i inne bajery, więc nie mogę zrezygnować z mikrokontrolera. Całość będzie zasilana przetwornicą step down.
  • Pomocny post
    Poziom 23  
    GanzConrad napisał:
    Te najgorsze mają nawet 2V dropa, co dyskwalifikuje je na wstępie (całość ma być na 3v3, przetwornica + akumulator)
    GanzConrad napisał:
    piwkooo w planach jest ściemnianie i inne bajery, więc nie mogę zrezygnować z mikrokontrolera. Całość będzie zasilana przetwornicą step down.

    O akumulatorze pisałeś, więc podałem ci przykład układu, który będzie działał z akumulatorem jak również z przetwornicą. I zasilisz nim diodę o wiele dłużej, niż tylko do rozładowania baterii poniżej jej napięcia przewodzenia!
    A wyjście EN można wykorzystać również do ściemniania!
    Pozdrawiam
  • Pomocny post
    Poziom 43  
    BlueDraco napisał:
    Strasznie prosto - jeden specjalizowany i tani układ scalony w małej obudowie zastępujemy układem wzmacniacza, tranzystorem i rezystorem, a zmianę barwy diody przy zmianie prądu dostajemy gratis. ;)

    Tylko sprostuję że to miało służyć do zastąpienia drogiego specjalizowanego układu.
    atom1477 napisał:
    Oczywiście to ma sens tylko jak wtedy jakby się nie znalazł żaden tani gotowy scalony sterownik.

    Ostatnio koledzy szukali takiego specjalizowanego układu. Chcieli go kupić tanio w tysiącach sztuk. Nie dało rady. Taniej wyszła gotowa taśma LED (czyli scalaki razem z LEDami RGB i tą taśmą).
    Jeżeli jednak się znajdzie tani sterownik, to sam chętnie go poznam.
  • Poziom 23  
    Coś mi się nie pokrywa teoria z praktyką. Rozumiem, że specjalizowany układ będący źródłem prądowym ma głównie za zadanie ograniczać prąd aby wydłużyć żywotność diody. Tymczasem wygląda na to, że te diody całkiem wygodnie można sterować napięciowo:
    - LED 1W o napięciu katalogowym 3.2V, przy tym napięciu pobiera tylko 150-170mA z zasilacza, który ma wydajność prądową 3.5A. Przy 3.3V - 250mA (peak)
    - LED 3W (3.5V) przy napięciu 3.2V pobiera 250mA, przy 3.3V - 350mA, natomiast przy 3.5V - nawet 400mA (chwilowo)
    Gdy dla pewności mierzę prąd dwoma miernikami wpiętymi w szereg, prąd spada o około 30mA (pewnie opór bocznika w mierniku)
    Wygląda na to, że nie ma możliwości aby spalić taką diodę podając jej 3.3V poprzez mosfeta, nawet jak wypełnienie PWM będzie 100%. Można przecież zasilać mikroprocesor napięciem 3.0-3.2V
  • Pomocny post
    Moderator Mikrokontrolery Projektowanie
    Proponuję ci narysować wykres napięcie-natężenie dla uzyskanych przez ciebie wyników, a następnie ekstrapolować wyniki dla wyższych i niższych napięć - to ci uwidoczni co czeka biedną diodę. Zastanów się czy różnica napięcia na wyjściu zasilacza rzedu 0,2 V to dużo czy mało - podpowiem ci tylko, że np. popularne stabilizatory liniowe mają tolerancję napięcia 5%, to dla 5V daje napięcie na wyjściu +/-0,25V. Zakładając, że zmiana prądu nie ubije diody, to jak wygląda jasność jej świecenia przy prądzie 150 mA, a jak przy 400 mA? Jest jeszcze jeden problem - nazywa sie to dryft termiczny złącza PN. Jak być może wiesz, złącze PN ma ujemny współczynnik temperaturowy, wynoszący ok. -2 mV/stopień. Czyli dioda w miarę nagrzewania obniża napięcie przewodzenia, co zwiększa prąd, który bardziej nagrzewa złącze, co dalej obniża napięcie przewodzenia - fachowo nazywa się to thermal runaway. Efekt końcowy - efektowne upalenie elementu, lub znaczne zwiększenie prądu skracające jego żywotność. Ale oczywiście możesz w to nie wierzyć, lecz twoje diody raczej szybko nawrócą cię na ścieżkę wiary :)
  • Poziom 43  
    tmf napisał:
    Jak być może wiesz, złącze PN ma ujemny współczynnik temperaturowy, wynoszący ok. -2 mV/stopień.

    Małe sprostowanie: tak jest dla złącza PN krzemowego. Dla złącza z różnych "cudów" (azotki i fosforki galu, indu i czegoś tam pewnie jeszcze) w diodzie LED może być zupełnie inny. Co ciekawe w diodzie żółtej jest chyba bliski 0.
  • Poziom 23  
    tmf napisał:
    Czyli dioda w miarę nagrzewania obniża napięcie przewodzenia, co zwiększa prąd, który bardziej nagrzewa złącze, co dalej obniża napięcie przewodzenia

    to akurat potwierdza praktyka ;-), ponieważ podane przeze mnie prądy to wartości po około 10s grzania diody i po "pewnym" ustabilizowaniu prądu, co dalej mieści się w zakresie bezpiecznego prądu dla diody, ale oczywiście nie wyklucza kolejnego wzrostu tego prądu w czasie. Do tego muszę wziąć pod uwagę pewien rozrzut właściwości pojedynczych diod w całej partii.
    ...wygląda na to, że nie da się tego "obejść" jakąś prowizorką...
  • Pomocny post
    Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 23  
    ok:
    - latarka na akumulatorze żelowym (choć nazywa się kwasowo-ołowiowy) 6V. Zakres napięć do wykorzystania 4.5 - 6.9(max 7.2), czyli zakres napięć pomiędzy naładowaniem i rozładowaniem.
    - Chcę wykorzystać diody 1W (3.2V; max 350mA) całość chciałbym zasilać napięciem około 3.3V.
    - możliwe, że wykorzystam kilka diod równolegle
    - sterownie PWM
    - produkcji seryjnej nie przewiduję, (może kilka sztuk) ale większość układów projektuję zwracając uwagę na dostępność elementów.
  • Specjalista - Mikrokontrolery
    - diod LED nie łączy się równolegle
    - diod LED nie steruje się napięciowo - nie wiesz tak naprawdę, jakie będzie na nich napięcie - masz ustabilizować natężenie
    - przy takim zakresie napięć wejściowych potrzebujesz przetwornicy z wyjściem prądowym, np. MBI6652.

    Przyjrzyj się płytce STM32F3348 DISCOVERY - jest tam niemal dokładnie to, czego potrzebujesz, zrobione na samym uC, bez dedykowanego układu przetwornicy - <poprawka - racja Albertb, tam jest NMOS>
  • Pomocny post
    Użytkownik usunął konto