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

Zasilacz ster. PWM do lampy RGB 300W na Power LEDach, POMOCY

25 Mar 2006 12:39 3577 10
  • Poziom 21  
    Witam serdecznie.

    Potrzebuję pomocy.
    Opracowywuję zasilacz do lampy zrobionej na LEDach mocy.
    Lampa wykonana jest z 300, jednowwatowych diod (100 czerwonych, 100 zielonych i 100 niebieskich) połączonych szeredowo-równolegle.
    Steowane to jest przez mikrokontroler, sygnałem PWM przy 1kHz.

    Mamy dostępne regulowane zasilanie od 21V do 28V DC.

    Wymagania są takie:
    Przy 100% wypełnienia na wyjsciach powinno się znaleźć:
    R: 20V, 3,5A
    G: 17V, 7A
    B: 17V, 7A

    Ważne jest, aby układ był niezawodny, bo musi długo pracować pod obciążeniem.

    Nie będe wam opowiadał o schemacie, bo wszystko na nim widać.

    Mam tylko kilka pytań:
    1. Czy przy sterowaniu napięcia (R:Q1 i Q2; G:Q7 i Q8; B:Q13 i Q14), dobrym wyborem było zastosowanie dwóch HEXFETów IRF530 ?
    Może i wystarczy jeden. Myślałem też o dwoch darlingtonach BDW83, ale czy wzmacniacz operacyjny da rade je wysterować ?

    2. C4, C6 i C8 - służą one do wspierania zasilacza podczas pracy impulsowej. Jaką wartość dobrać, aby bardziej pomoc zasilaczowi, a nie obciążać go?
    Jeśeli wstawie za duży, przy ładowaniu od 0V pociągnie on taką igłę prądową, że może za bardzo obciążyć zasilacz.

    3. Nie bardzo jestem pewien wszystkich wartości elementów.

    Bardzo proszę o odpowiedź, ważne dla mnie jest, aby mieć pewność, ze bedzie on działał.

    Pozdrawiam
    Michał Kaczmarczyk

    Zasilacz ster. PWM do lampy RGB 300W na Power LEDach, POMOCY[/img]
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Jak ma działać, to wypadałoby zrobić inny schemat - co ma ograniczać prąd LED-ów?

    Czy może są połączone z opornikami (jak tam są połączenia równoległe, to oporniki są
    konieczne) tak, że układ sterujący ma tylko dać odpowiednie napięcie?

    No i MOSFET-y wymagają jakiegoś napięcia na bramce, żeby się włączyły, a ten TL074
    bynajmniej nie jest rail-to-rail, i może nie dać takiego napięcia, żeby je wysterować.
  • Poziom 21  
    Dziękuję za odpowiedź :)
    _jta_ napisał:
    Czy może są połączone z opornikami (jak tam są połączenia równoległe, to oporniki są
    konieczne) tak, że układ sterujący ma tylko dać odpowiednie napięcie?


    Uklad matryc LED jest już zaprojektowany z opornikami, tak, aby owy zasilacz podał na nie określone napięcie (20, 17 i 17 VDC).

    Jaki wzmacniacz operacyjny rail-to-rail proponujecie do tej aplikacji ?

    Michał Kaczmarczyk
  • Poziom 21  
    ale jak ?? :P
  • Poziom 21  
    Dziekuję za odpowiedź :)

    _jta_ napisał:
    Można stabilizować napięcie od dołu, a sterowanie PWM od góry (i można do niego użyć PROFET-ów).
    Można zastosować tranzystory bipolarne, które do sterowania potrzebują nie po kilka woltów, a około 1V.

    No tak _jta_, rozumiem o co Ci chodzi, jednak nie mam zielonego pojęcia jak to zrealizować.

    Poniżej przedstawiłem inną drogę.
    BDW83 wytrzymają 15A prądu stałego. Ich beta zawiera się między 750, a 20k. Dlatego pomyślalem, ze można użyć jednego i sterować nim bez driverów.
    W przypadku, gdy ten darlington bedzie miał bete=1k, to podczas oddawania przez zasilacz 10A, wzmacniacz operacyjny bedzie musiał podać na wyjśćie 10mA.
    Wydaje mi się, że to jeszcze bezpieczna wartość.

    Jak zwykle, pytam tylko, czy bedzie to działało i co można poprawić.
    Z góry dziękuje wszystkim za odpowiedź
    Pozdrawiam
    Michał Kaczmarczyk :

    Zasilacz ster. PWM do lampy RGB 300W na Power LEDach, POMOCY
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Jeśli przez 470R popłynie 10mA, to da spadek napięcia 4.7V - a przecież po to dajesz tranzystor bipolarny,
    żeby uniknąć spadku napięcia między wyjściem wzmacniacza operacyjnego, a wyjściem z tranzystora...
    czy jest on do czegoś potrzebny? może żeby zapobiec jakimś niepożądanym efektom w tranzystorze, ale
    to się raczej robi dla częstotliwości megahercowych, tu mam wrażenie, że jest zbędne; jako zabezpieczenie
    wzmacniacza operacyjnego przed zbyt dużym prądem nie są potrzebne, bo on sam ma zabezpieczenie.

    I niezbyt mi się podobają te wzmacniacze do sterowania MOSFET-ów - chodzi o takie łączenie tranzystorów,
    że napięcie emiter-baza drugiego to jest napięcie emiter-kolektor
    dla pierwszego - może by to jakoś zrobić stosując jako drugi PNP?
    No i oporniki w kolektorach - przy 1k to lepsze byłyby tranzystory
    BC548, one powinny dobrze działać przy prądach około 50mA,
    a może nawet trochę większych; czy chodzi o to, żeby ten układ
    przenosił bardzo szybkie impulsy, i dlatego chcesz mieć małe
    wzmocnienie prądu na stopień? Może zastosuj BC548 jako pierwszy
    tranzystor, opornik w kolektorze może być mniejszy, np. 300R, BC337
    (jeśli pozostaje NPN) jako drugi, i opornik w kolektorze około 100R...
    dobrze byłoby określić, jakimi prądami chcesz ładować i rozładowywać
    bramkę IRF530 - to zależy od jego parametrów i czasu przełączania,
    jaki chcesz uzyskać. W którą stronę prąd bramki ma być większy?
  • Poziom 21  
    _jta_ napisał:
    I niezbyt mi się podobają te wzmacniacze do sterowania MOSFET-ów - chodzi o takie łączenie tranzystorów,
    że napięcie emiter-baza drugiego to jest napięcie emiter-kolektor
    dla pierwszego - może by to jakoś zrobić stosując jako drugi PNP?

    Ten pierwszy, wejsciowy tranzystor ma służyć za inwerter, ponieważ układ bez niego odwraca fazę PWM'a.

    _jta_ dziękuję za rady, posłuchałem ich.
    Widać to mniej wiecej na schemacie.
    Rzeczywiście - rezystory na bazach darlingtonow nie są potrzebne, wklepałem je tak z przyzwyczajenia :P

    Przydałoby się, żeby układ był szybki.

    Poniżej kolejna wersja i jak zwykle pytam, czy bedzie mogło to pracować dlugo, bez awarii.
    Stopien koncowy bedzie obciazany max 8A na każdy kolor, do tego jeszcze w pracy impulsowej - sterowany PWMem.

    Pozdrawiam i bardzo dziękuję za pomoc :)
    Michał Kaczmarczyk
    Zasilacz ster. PWM do lampy RGB 300W na Power LEDach, POMOCY
  • Specjalista elektronik
    Żeby przyśpieszyć wzmacniacze sterujące bramki MOSFET-ów: równolegle do R6 (4k7) kondensator 22pF,
    równolegle do R14 (470R) kondensator 150pF - chodzi o to, że tranzystor ma pewną pojemność emiter-baza,
    te kondensatory częściowo skompensują jej wpływ, uzyskasz przez to szybsze zbocza sygnałów.
    Te kondensatory podałem tak raczej "pi razy oko", dobrze byłoby sprawdzić skutki oscyloskopem.

    Można by też nieco zmniejszyć R14, a za to dodać opornik między emiter i bazę - to przyśpieszy
    wyłączanie tranzystora. Chociaż chyba skuteczniejszy będzie kondensator równolegle do R14.

    Nie widzę w układzie nic takiego, po czym można by się spodziewać awaryjności, najbardziej chyba
    potencjometry - dobrze byłoby po wyregulowaniiu zmierzyć ich ustawienie i zastąpić je opornikami,
    żeby nie ryzykować, że suwak straci kontakt i będzie za duże napięcie na wyjściu. Nie wiem jeszcze,
    jak z tranzystorami mocy, czy mają wystarczający zapas - BDW83 prądowo mają spory, pytanie jak
    z chłodzeniem (7A, 6V spadku napięcia daje 42W)? IRF też mają raczej wystarczający prąd?

    Jak chcesz zostawić potencjometry, to może opornik kilka M między suwak a górny koniec potencjometru?
    W razie jakby suwak stracił kontakt, to napięcie na wyjściu zostanie obniżone do 5V i nic się nie spali.
  • Poziom 21  
    Dziękuję Ci bardzo _jta_ :)
    Teraz mogę spać spokojnie.

    Darlington BDW83, wg katalogu może przepuścić przez siebie 16A prądu stałego.
    A HexFet IRF530 jest w stanie wytrzymać 14A.
    Ja potrzebuję tylko 7A na kolor, dlatego, mam nadzieje, że bedzie ok.


    Jeśli chodzi o chłodzenie, to zdaje sobie sprawę z problemu. Zrobię wszystko co w mojej mocy aby zabezpieczyć tranzystory przed przegrzaniem.
    Duży radiator, wentylator na to i chyba wystarczy.
    Jeszcze, dla pewności, poczytam - w katalogu Fischer'a jest dużo teori na temat odprowadzania ciepła, rezystancji termicznych itd..

    Jeśli chodzi o przyspieszanie układu, to narazie nie bede tego robił, bo płytka jest juz wytrawiona, ale jeśli wystąpi taka konieczność, bede już wiedział jak zaradzić na taki problem.

    Jeszcze raz bardzo dziękuję za pomoc
    Pozdrawiam,
    Michał Kaczmarczyk