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

Kolejne pytanie o zasilanie Power LED

14 Paź 2014 22:34 1239 14
  • Poziom 16  
    Chce zasilić 4 szt. power led UV (3,6v-3,8V; 700mA) z zasilacza ok.5,6V.
    Ze względu na napięcie zasilania chce je połączyć równolegle.
    Wszystko chce zrealizować na uC z użyciem ograniczenia prądowego 2,4A (zapas żeby ograniczyć grzanie LED i zwiększyć ich żywotność) i sterowania PWM dwoma równolegle podłączonymi IRLML2502 (mosfet sterowany niskim napięciem z uC).
    Pytanie to czy przez którąś z diod nie popłynie na tyle wyższy prąd od pozostałych, spowodowany rozbieżnością napięć przewodzenia nawet danej partii, że będzie się ona przegrzewać albo nawet się uszkodzi?
  • Tektronix
  • Moderator Projektowanie
    Chyba równolegle?
    IRLML2502 będzie się grzał (nie podałeś jaka wartość napięcia sterującego z uC). Lepszy byłby np. http://www.tme.eu/pl/details/irlml6244trpbf/t...ory-z-kanalem-n-smd/international-rectifier/#
    Każda dioda musi mieć szeregowy opornik ograniczający prąd do wartości 0,6A, dopiero cztery takie zespoły dioda-opornik łącz równolegle i zasilaj z MOSFET-a sterowanego PWM.
  • Poziom 16  
    Tak, równolegle. Pomyłka z rozpędu. 2 równolegle powinny dać radę pociągnąć 4A przy 4V według "Maximum Safe Operating Area" (sterowanie PWM więc dużo nie powinno się na nich odkładać) chyba że coś źle myślę. Z uC myślałem o 5V żeby w pełni otworzyć mosfet (Attiny). O rezystorach przy każdej diodzie jakoś nie pomyślałem a najprostrzy sposób. Czyli ta kwestia rozwiązana. Zostaje pytanie czemu według moich zalożeń IRLML2502 nie da rady? Bo nie chce specjalnie z TME zamawiać części.
  • Tektronix
  • Poziom 28  
    Nawet i jeden powinien wystarczyć dla 2,4 A.
  • Moderator Projektowanie
    Nie pisałem, że nie da rady.
    http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlml2502.pdf - przy Vgs=4,5V Rdson≦45mΩ, co przy prądzie 2,4A da moc strat 0,26W. Wytrzyma, ale będzie ciepły/gorący.
  • Poziom 16  
    A dla pewności korzystając z "Maximum Safe Operating Area" w datasheets skoro MOSFET będzie za rezystorem i diodą to jakie będzie napięcie D-S? Czy to się patrzy na napięcie zasilania całej linii od zasilania do GND bez względu na elementy po drodze?
  • Poziom 28  
    Bierzesz pod uwagę napięcie między drenem a źródłem. Tutaj to będzie RDS(on) * prąd drenu, tutaj ok. 0,045 Ω * 2,4 A.
  • Poziom 16  
    To teraz pytanie już tylko z dociekliwości. Skoro napięcie D-S w tym przypadku będzie znikome skoro jest za elementami na których występuje praktycznie cały spadek napięcia to jak to "RDS(on) * prąd drenu" ma się do tabeli "Maximum Safe Operating Area" gdzie dla znikomego napięcia jest tylko 1A dopuszczalny? Bo z tabeli 0.045Ω jest dla Vgs = 4.5V przy Id = 4.2A też nie bardzo pasuje mi do wykresu a zawsze starałem się jego trzymać.
  • Poziom 28  
    Przy najniższych napięciach ograniczeniem jest nie tyle dopuszczalna moc i ryzyko uszkodzenia, tylko fizyczna możliwość zaistnienia takiej sytuacji – przy przepływie więcej niż tych 2 (nie 1, patrz wykres) amperów na rezystancji dren-źródło odłoży się po prostu napięcie zaznaczone na osi poziomej (2 A * 0,045 Ω = 0,9 V). I większy prąd przy takim napięciu nie popłynie. Zauważ, że część wykresu powyżej tego obszaru jest podpisana OPERATION IN THIS AREA LIMITED BY RDS(on).
  • Poziom 16  
    Jakoś nigdy ten napis nie rzucił mi się w oczy a teraz wszystko jasne i oprócz wyjaśnienia problemu wiem więcej. Dzięki bardzo.
  • Moderator Projektowanie
    cloudpol7 napisał:
    Skoro napięcie D-S w tym przypadku będzie znikome skoro jest za elementami na których występuje praktycznie cały spadek napięcia to jak to "RDS(on) * prąd drenu" ma się do tabeli "Maximum Safe Operating Area" gdzie dla znikomego napięcia jest tylko 1A dopuszczalny?

    Gdzie jest tabela "Maximum Safe Operating Area" - chyba wykres Fig.8 ?
    Trudno tu wszystko tłumaczyć - linia skośna z lewej do prawej do góry to wykres Uds=Rds x Id, pozioma u góry to ogr. Idmax, skośna z lewej do prawej na dół to ograniczenie mocy strat Pmax=Uds x Id.
    Ograniczenie przez Rdson tak naprawdę nie jest ograniczeniem dla Ciebie, to tylko ilustracja prawa Ohm'a - przy danym Uds prąd Id jest ograniczony przez Rds
    Zauważ, że to wszystko podano tylko dla przebiegów zmiennych o określonych czasach, patrz też Fig. 10 - moc chwilowa impulsu w zależności od jego czasu i wypełnienia. Często podaje się też te wykresy dla DC.
    cloudpol7 napisał:
    Bo z tabeli 0.045Ω jest dla Vgs = 4.5V przy Id = 4.2A też nie bardzo pasuje mi do wykresu a zawsze starałem się jego trzymać.

    A to zależy od czasu trwania impulsu - poniżej 1ms można ok.4,2A przy 5V.
    Ograniczeń jest wiele - Id, Uds, P, SOA, Fig.10, tutaj na wykresie SOA nie pokazano drugiego przebicia, którego ponoć w MOSFET-ach nie ma a jednak niektórzy producenci się do niego przyznają, ....
  • Poziom 16  
    To że wykres zawiera też wartości dla krótkich impulsów wiedziałem ale nie zauważyłem po prostu w tabeli 2 w kółeczku co w legendzie było oznaczone jako wartość dla "Pulse width ≤ 300µs; duty cycle ≤ 2%"
    
  • Moderator Projektowanie
    cloudpol7 napisał:
    To że wykres zawiera też wartości dla krótkich impulsów wiedziałem ale nie zauważyłem po prostu w tabeli 2 w kółeczku co w legendzie było oznaczone jako wartość dla "Pulse width ≤ 300µs; duty cycle ≤ 2%"
    

    To nie ma z tym nic wspólnego - to tylko informacja o tym, że pomiary wykonywano w ten sposób (impulsowo, z tym wypełnieniem)a to w celu utrzymania niskiej temperatury złącza tranzystora.
  • Poziom 16  
    Ostatnie pytanie jakie wpadło mi do głowy a propo tematu i może mi się przydać w przyszłości też. Przy jakiej częstotliwości przełączania/PWM straty przełączania są znaczące w skali strat na Rds? Za orientacyjne wartości procentowe strat przełączania przy przykładowej częstotliwości był bym wdzięczny.
  • Moderator Projektowanie
    Nie da się odpowiedzieć na tak postawione pytanie, gdyż straty mocy spowodowane przełączaniem zależą od częstotliwości ale też od własności tranzystora przełączającego, od stromości zboczy sygnału sterującego, wydajności prądowej drivera sterującego tranzystorem, itp.
    W źle wykonanym układzie - nawet przy f rzędu 1kHz, w dobrze zaprojektowanym układzie - rząd 100kHz.