Sterowanie jasnością panelu LED 18W za pomocą PWM - szukam odpowiedniego drivera

Posiadam panele LED 18W (takie jak na załączonym zdjęciu); chciałbym mieć możliwość sterowania ich jasnością - docelowo z podawanego przez uC przebiegu PWM; oryginalny LED Driver do tych paneli stabilizuje prąd 300mA w zakresie 36-72V; nie udało mi się znaleźć tego scalaka po oznakowaniu 62YL6K2BU, chciałem się upewnić, czy nie ma wbudowanej regulacji, ale znajdując podobne drivery w obudowach DIP7 żaden nie miał takiej możliwości; szukałem więc całych gotowych regulowanych driverów, ale wszystkie jakie znajduje na aukcjach są na niższe napięcia; rozkręciłem więc jeden panel, żeby się zapoznać z budową; dookoła kwadratowej ramki leci taśma z LED'ami; ponieważ jest pokryta białą maską nie widzę wyraźnie ścieżek, więc w tym momencie nie wiem dokładnie jak są połączone; ponieważ jest ich dokładnie 90 sztuk na pewno nie są szeregowo; mierząc napięcie na zaciskach całej lampy średnio jest to około 56.5V; na każdej pojedynczej diodzie jest około 3.1V; biorąc to pod uwagę wydaje mi się, że jest pięć równoległych łańcuszków po 18 szeregowo podłączonych LED'ów, proszę mnie poprawić, jeśli to założenie nie ma sensu;

czy ktoś mógłby pomóc znaleźć rozwiązanie sterowania tymi lampami?; widzę potencjalnie 3 wyjścia:
1) wskazać na gotowy LED driver pracujący w tych napięciach bądź scalak, który to obsłuży i ewentualnie schemat do zmontowania;
lub 2) zasugerować modyfikację obecnego drivera (zastanawiałem się, czy gdyby wstawić na wyjściu tego drivera MOSFET sterowany PWM z uC czy to układ działałby prawidłowo);
lub 3) czy gdyby podzielić te taśmy z LED'ami inaczej, np. zamiast pięciu łańcuszków po 18 sztuk zrobić ich dziesięć po 9 sztuk to wtedy można by zastosować popularne LED drivery 5-35V, przy czym rozumiem, że wtedy musiałby to być driver nie na 300 tylko 600mA;

a może ktoś ma jeszcze lepszy pomysł; będę wdzięczny za każdą sugestię;

Aby diody nie ulegały uszkodzeniom musi być zapewniona stabilizacja prądu i temperatury.

Najlepsze rozwiązanie to zasilania diod ze źródła stałoprądowego reagującego jednocześnie na wzrost temperatury.

Można zrobić eksperyment;

Tranzystor mosfet "N" od strony masy i kluczujesz ten tranzystor zew. PWM


Rozrysuj co tam jest to stronie wtórnej; widać diodę, kondensator elektrolityczny

HD-VIDEO napisał:

Można zrobić eksperyment;

Tranzystor mosfet "N" od strony masy i kluczujesz ten tranzystor zew. PWM

Rozrysuj co tam jest to stronie wtórnej; widać diodę, kondensator elektrolityczny

Jak by nauka nie poszła w las to by kolega wiedział że diody LED są bardo wrażliwe na skoki temperatur i wraz brakiem stabilizacji prądu stanowi to główny powód uszkadzania się paneli w telewizorach z podświetlaniem LED.

michald napisał:

musi byc zapewniona stabilizacja pradu i temperatury

Niech mnie ktoś poprawi, ale z tego co pamiętam zmiana temperatury diody (np. nagrzewanie podczas pracy) powoduje zmianę parametrów, m.in. rezystancji co bezpośrednio powoduje zmianę natężenia prądu przy danym napięciu pracy, ale na to zareaguje stabilizator prądowy, który odpowiednio zmniejszy napięcie aby przez diodę popłynął właściwy prąd; więc wg mojej wiedzy w tym wypadku stabilizacja prądu i temperatury sprowadza się do pilnowania prądu przed driver; nie ma potrzeby monitorować dodatkowo temperatury LEDów - nie wiem czy dobrze rozumiem kolegę, czy to miał na myśli;

michald napisał:

diody LED sa bardo wrazliwe na skoki temperatur i wraz brakiem stabilizacji pradu stanowi to glowny powod uszkadzania sie paneli

Ale my nie wyrzucamy stabilizacji prądu, kolega HD-VIDEO zasugerował tylko wstawienie klucza MOSFET za driverem;

michald napisał:

wraz brakiem stabilizacji pradu

Trzeba porostu czytać ze zrozumieniem a nie klepać o stabilizacji.

A diody LED nie są wrażliwe na skoki temperatury, tylko na przekroczenie temperatury złącza np. na wskutek braku stabilizacji prądu.

Witam,

roger.glowacki napisał:

ale my nie wyrzucamy stabilizacji prądu, kolega HD-VIDEO zasugerował tylko wstawienie klucza MOSFET za driverem;

To niekoniecznie jest dobry pomysł.
Gdy klucz mosfet dołączy obciążenie wszystko jest fajnie.
Gdy klucz odłączy obciążenie, trudno powiedzieć jak zachowa się zasilacz mający wyjście o charakterze źródła prądowego. Może na przykład wykryć brak obciążenia i uznać to za awarię. Może "pociągnąć" napięcie maksymalnie do góry. Równie dobrze może mieć na wyjściu na tyle dużą pojemność, że w praktyce "nie zauważy" utraty obciążenia. Trudno powiedzieć.
Jeżeli możliwa jest zmiana konfiguracji diod taka, aby pasowała do dostępnego zasilacza, pewnie najlepiej tak zrobić.

Pozdrawiam

Dioda LED ma wlasciwosci bardzo podobne do diody zenera, jak nastapi wzrost pradu powyzej wartosci granicznej dla zlacza p-n ulega uszkodzeniu.
Jezeli diody te beda pracowaly w warukach gdzie temperatura bedzie na granicy wartosci dopuszcalnych rowniez skrocimy jej zywotnosc, dlatego zarowki LED nie moga pracowac wprzy wysokich temperaturach otoczenia.

Dodano po 5 [minuty]:

krzysiek_krm napisał:

Witam,

roger.glowacki napisał:

ale my nie wyrzucamy stabilizacji prądu, kolega HD-VIDEO zasugerował tylko wstawienie klucza MOSFET za driverem;

To niekoniecznie jest dobry pomysł.
Gdy klucz mosfet dołączy obciążenie wszystko jest fajnie.
Gdy klucz odłączy obciążenie, trudno powiedzieć jak zachowa się zasilacz mający wyjście o charakterze źródła prądowego. Może na przykład wykryć brak obciążenia i uznać to za awarię. Może "pociągnąć" napięcie maksymalnie do góry. Równie dobrze może mieć na wyjściu na tyle dużą pojemność, że w praktyce "nie zauważy" utraty obciążenia. Trudno powiedzieć.
Jeżeli możliwa jest zmiana konfiguracji diod taka, aby pasowała do dostępnego zasilacza, pewnie najlepiej tak zrobić.

Pozdrawiam

Dokladnie tak

Dodano po 7 [minuty]:

michald napisał:

musi byc zapewniona stabilizacja pradu i temperatury

roger.glowacki napisał:

Niech mnie ktoś poprawi, ale z tego co pamiętam zmiana temperatury diody (np. nagrzewanie podczas pracy) powoduje zmianę parametrów, m.in. rezystancji co bezpośrednio powoduje zmianę natężenia prądu przy danym napięciu pracy, ale na to zareaguje stabilizator prądowy, który odpowiednio zmniejszy napięcie aby przez diodę popłynął właściwy prąd; więc wg mojej wiedzy w tym wypadku stabilizacja prądu i temperatury sprowadza się do pilnowania prądu przed driver; nie ma potrzeby monitorować dodatkowo temperatury LEDów - nie wiem czy dobrze rozumiem kolegę, czy to miał na myśli;

Tak bedzie tylko w przypadku dolaczenia tylko jednej diody a nie przy szeregowym polaczeniu wiekszej ilosci diod led.
Zauwaz ze kazda dioda nie bedzie ulegala starzeniu w taki sam sposob bo juz w procesie produkcji ich parametry roznia sie miedzy soba.

michald napisał:

Tak bedzie tylko w przypadku dolaczenia tylko jednej diody a nie przy szeregowym polaczeniu wiekszej ilosci diod led.

Napisz do producentów:
Lamp LED
Telewizorów z podświetleniem LED
Oświetlania samochodowego
Telefonów GSM

Aby zaprzestali łączyć szeregowo a każdą diodę led wyposażali w źródło prądowe z stabilizacją temperatury.

HD-VIDEO napisał:

Napisz do producentów:
Lamp LED
Telewizorów z podświetleniem LED
Oświetlania samochodowego
Telefonów GSM

Aby zaprzestali łączyć szeregowo a każdą diodę led wyposażali w źródło prądowe z stabilizacją temperatury.

To jest bardzo dobry sposób łączenia ponieważ w tym rozumowaniu

michald napisał:

Tak bedzie tylko w przypadku dolaczenia tylko jednej diody a nie przy szeregowym polaczeniu wiekszej ilosci diod led.
Zauwaz ze kazda dioda nie bedzie ulegala starzeniu w taki sam sposob bo juz w procesie produkcji ich parametry roznia sie miedzy soba.

tkwi pewien błąd.
Przy zasilaniu diod stałym prądem, nieważne czy jednej czy stu połączonych szeregowo, wraz ze wzrostem temperatury maleje napięcie na diodzie, ponieważ prąd jest stały więc moc strat również maleje, czyli dioda mniej się nagrzewa lub zgoła stygnie, taka "automatyczna" regulacja temperatury.

Panowie, trochę temat dyskusji zaczyna nam schodzić w niewłaściwym kierunku, a ja cały czas zastanawiam się nad rozwiązaniem problemu; do tej pory rozumiem, że tak jak wspomniał kolega

krzysiek_krm napisał:

To niekoniecznie jest dobry pomysł.
Gdy klucz mosfet dołączy obciążenie wszystko jest fajnie.
Gdy klucz odłączy obciążenie, trudno powiedzieć jak zachowa się zasilacz mający wyjście o charakterze źródła prądowego. Może na przykład wykryć brak obciążenia i uznać to za awarię. Może "pociągnąć" napięcie maksymalnie do góry. Równie dobrze może mieć na wyjściu na tyle dużą pojemność, że w praktyce "nie zauważy" utraty obciążenia. Trudno powiedzieć.

pomysł z kluczem MOSFET generuje potencjalne problemy; nie wiem, czy mimo wszystko eksperymentalnie spróbować to rozwiązanie, czy jednak zbyt wysokie jest ryzyko uszkodzenia drivera lub grupy LED'ów;

z drugiej strony zastanawiam się, dlaczego nie ma w sprzedaży Drivera z PWM na napięcie do około 70V?;
popularne są sterowniki takie jak poniżej, na układzie PT4115; myślicie, że nie ma scalaków tego typu na wyższe napięcia?; nie wiem jak skutecznie poszukać takiego układu (zawsze datasheet szukałem po nazwie układu, nigdy po parametrach);

krzysiek_krm napisał:

HD-VIDEO napisał:

Napisz do producentów:
Lamp LED
Telewizorów z podświetleniem LED
Oświetlania samochodowego
Telefonów GSM

Aby zaprzestali łączyć szeregowo a każdą diodę led wyposażali w źródło prądowe z stabilizacją temperatury.

To jest bardzo dobry sposób łączenia ponieważ w tym rozumowaniu

michald napisał:

Tak bedzie tylko w przypadku dolaczenia tylko jednej diody a nie przy szeregowym polaczeniu wiekszej ilosci diod led.
Zauwaz ze kazda dioda nie bedzie ulegala starzeniu w taki sam sposob bo juz w procesie produkcji ich parametry roznia sie miedzy soba.

tkwi pewien błąd.
Przy zasilaniu diod stałym prądem, nieważne czy jednej czy stu połączonych szeregowo, wraz ze wzrostem temperatury maleje napięcie na diodzie, ponieważ prąd jest stały więc moc strat również maleje, czyli dioda mniej się nagrzewa lub zgoła stygnie, taka "automatyczna" regulacja temperatury.

Czyli wyglada na to iz zrodlo stalopradowe proponowne przeze mnie rozwiazuje problem.

W telewizorach lcd takiego zasilania nie bedzie bo producentom chodzi oto aby sie psuly a naprawa byla nieoplacalna i klient musial kupic nowy

michald napisał:

W telewizorach lcd takiego zasilania nie bedzie

Ale takie jest.

jdubowski napisał:

michald napisał:

W telewizorach lcd takiego zasilania nie bedzie

Ale takie jest.

Skoro jest zrodlo stalopradowe to co jest przyczyna tak czestych uszkodzen podswietlenia led w tych telewizorach.

Czyzby tylko kiepska jakosc stosowanych elementow ?

michald napisał:

Czyli wyglada na to iz zrodlo stalopradowe proponowne przeze mnie rozwiazuje problem.

Właściwie mowa o tym od początku, ale do rzeczy.

roger.glowacki napisał:

z drugiej strony zastanawiam się, dlaczego nie ma w sprzedaży Drivera z PWM na napięcie do około 70V?;

Da się kupić, na przykład:
http://www.tme.eu/pl/details/luc-024s035dsw/zasilacze-do-led/inventronics/
http://www.tme.eu/pl/Document/028ccb88d2285259b036deb72fb289be/LUC-024S035DSW.PDF
http://www.tme.eu/pl/details/euc-026s035ds/zasilacze-do-led/inventronics/
http://www.tme.eu/pl/Document/d9df799487c668506157d70ded6d6e2f/EUC-026S035DS.PDF
Czort wie, co to za firma oraz czy cena jest z Twojego punktu widzenia odpowiednia. Jeżeli, przepraszam za wyrażenie, pogrzebiesz tu i ówdzie (TME, Farnell, Mouser, itp.) zapewne coś znajdziesz.
Jeżeli chcesz zrobić ten driver osobiście, możesz spróbować:
http://www.linear.com/parametric/LED_Driver_ICs
a także Texas, Fairchild, itd.

Dodano po 31 [minuty]:

Jedna rzecz przypomniała mi się w tak zwanym "międzyczasie".

Kluczowanie wyjścia stałoprądowego regulatora led za pomocą tranzystora może być potencjalnie niebezpieczne.

Takie regulatory dosyć często mają bardzo małe pojemności filtrujące na wyjściu, chodzi po prostu o obniżenie kosztów. Powoduje to dość znaczny wzrost amplitudy tętnienia prądu wyjściowego, który nie jest szkodliwy, jego częstotliwość jest stosunkowo duża, istotna jest w sumie wartość średnia prądu wyjściowego.
Odłączanie obciążenia w przypadkowym momencie może powodować jakieś niekorzystne przepięcia, wynikające z konieczności rozproszenia energii zgromadzonej w dławikach w układzie. Układy scalone przetwornic do led też kluczują obciążenie, ale robią to pod kontrolą, to znaczy tranzystor kluczujący nie jest sterowany "na boku" ale przez wspomniany układ scalony, który odpowiednio zabezpiecza wyjście przetwornicy na czas odłączenia obciążenia.

patrzyłem na te drivery z linków do TME, ale widzę dwa minusy:
- mają sterowanie jak w dawnych konsoletach do oświetlenia scenicznego, czyli analogowe 0-10V zamiast PWM
- tak jak zwróciłeś uwagę - cena - w praktyce przewyższa kilkukrotnie cenę paneli których dotyczy ten temat, więc nie jest to dla mnie rozwiązanie optymalne choć spełnia założenia więc bardzo dziękuję za wskazanie tych driverów;

zdecydowanie bardziej zaciekawił mnie temat

krzysiek_krm napisał:

Jeżeli chcesz zrobić ten driver osobiście, możesz spróbować:
http://www.linear.com/parametric/LED_Driver_ICs

na tej stronie wyszukałem sobie po parametrach układ LT3956, który wydaje mi się spełniałby założenia, ale nie mam pojęcia gdzie go mogę kupić; przeszukałem allegro, TME, nie udało mi się znaleźć też żadnego sklepu w wyszukiwarce;

za to natrafiłem na projekty, które sugerują użycie MOSFETa kluczującego do sterowania oświetleniem LED; screen poniżej;

krzysiek_krm napisał:

Kluczowanie wyjścia stałoprądowego regulatora led za pomocą tranzystora może być potencjalnie niebezpieczne.

Takie regulatory dosyć często mają bardzo małe pojemności filtrujące na wyjściu, chodzi po prostu o obniżenie kosztów. Powoduje to dość znaczny wzrost amplitudy tętnienia prądu wyjściowego, który nie jest szkodliwy, jego częstotliwość jest stosunkowo duża, istotna jest w sumie wartość średnia prądu wyjściowego.
Odłączanie obciążenia w przypadkowym momencie może powodować jakieś niekorzystne przepięcia, wynikające z konieczności rozproszenia energii zgromadzonej w dławikach w układzie. Układy scalone przetwornic do led też kluczują obciążenie, ale robią to pod kontrolą, to znaczy tranzystor kluczujący nie jest sterowany "na boku" ale przez wspomniany układ scalony, który odpowiednio zabezpiecza wyjście przetwornicy na czas odłączenia obciążenia.

jeśli dobrze rozumiem, gdyby zwiększyć pojemności obecnego drivera, można by w bezpieczny sposób użyć kluczowania na wyjściu?;

Kilka kwestii, po kolei.

roger.glowacki napisał:

analogowe 0-10V zamiast PWM

Nie musisz się tym aż tak bardzo przejmować, stałe napięcie z sygnału PWM "robi się" dosyć łatwo, w "optymistycznych" okolicznościach wręcz trywialnie.

roger.glowacki napisał:

układ LT3956, który wydaje mi się spełniałby założenia

Jakby co:
http://pl.farnell.com/linear-technology/lt395...dkey=http%3Apl-PL%2FElement14_Poland%2Fsearch
Tani to on nie jest, obudowa też "trudna", ale w sumie jest.

roger.glowacki napisał:

za to natrafiłem na projekty, które sugerują użycie MOSFETa kluczującego do sterowania oświetleniem LED

Z pobieżnego przeczytania opisu wynika, że jest to do sterowania taśm LED, które są sterowane napięciowo czyli inaczej niż w Twoim przypadku.

roger.glowacki napisał:

jeśli dobrze rozumiem, gdyby zwiększyć pojemności obecnego drivera, można by w bezpieczny sposób użyć kluczowania na wyjściu?;

Trudno powiedzieć, równie dobrze możesz coś rozregulować, na przykład kompensację częstotliwości regulatora.