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

LM317 jako źródlo prądowe + PWM - czy to jest poprawne rozw?

09 Mar 2007 11:38 13793 13
  • Poziom 21  
    Witam !
    Potrzebne mi tanie źródło prądowe,
    sterowane sygnałem PWM z mikroprocesora.
    Tanie, bo chcę ich trochę więcej zmontować.

    LM317 jako źródlo prądowe + PWM - czy to jest poprawne rozw?

    Nie wiem, jaką wartość potencjometru dobrać.
    Imax=0,7A. (przy PWM=100%)
    Umax=30V.

    A jeśli ktoś was, zna sposób na poprawę funkcjonalności,
    takiego układu, to bardzo proszę o wskazówki.

    za każdą odpowiedź daję "pomógł"
    pozdrawiam
    Michał Kaczmarczyk
  • AdexAdex
  • Pomocny post
    Poziom 39  
    Układ jest prawidłowy, wartość potencjometru nie jest krytyczna, gdyż prąd w końcówce "Adj" jest zwykle ok. 50µA.
    Uwaga na obciążenie termiczne: przy napięciu 30V i prądzie 0,7A jest to 21W, jezeli - tak jak na rysunku - obciążeniem są 3 LEDy, to na nich jest napiecie 6V, a cały spadek (24V) jest na LM-ie, to znaczy, że się na nim wydzieli ok. 17W, to wymaga dość dobrego radiatora.
    Szacunkowa wielkość radiatora jest: 100cm2 blachy Al o grubości 2mm dla odprowadzenia 10W. Oczywiście, radiatory o rozbudowanym kształcie ("kaloryfer") mają możliwość odprowadzenia tej ilości ciepła przy mniejszych gabarytach.

    Ze względu na sprawność energetyczną proponuję rozważenie możliwości zbudowania źródła prądowego z regulacją impulsową:
  • Poziom 21  
    Dziękuję za odpowiedź :)
    Jerzy Węglorz napisał:
    (..)Uwaga na obciążenie termiczne: przy napięciu 30V i prądzie 0,7A jest to 21W, jezeli - tak jak na rysunku - obciążeniem są 3 LEDy, to na nich jest napiecie 6V, a cały spadek (24V) jest na LM-ie.
    (..)

    Spokojnie, jestem tego w pełni świadomy.
    Te 3 diody na schemacie symbolizują jedynie typ obciążenia (Ledy dużej mocy).
    Jerzy Węglorz napisał:
    Ze względu na sprawność energetyczną proponuję rozważenie możliwości zbudowania źródła prądowego z regulacją impulsową:

    Od bardzo dawna biorę się za zrobienie przetwornicy impulsowej,
    stabilizującej prąd, a do tego sterowanej PWM.

    Ale nie wiem, jak to ugryźć, aby spełnić wymagania ekonomiczności.

    Podoba mi się, że ten układ jest mało skomplikowany, ale nie rozumiem niestety jak działa.

    Na końcówkę PWM mam dać kluczowane napięcie zasilania, tak ??
    A o co chodzi z regulacją wypełnienia ?
    :)
  • Pomocny post
    Poziom 39  
    Myślę o czymś takim:
    multiwibrator (np. na wzmacniaczu operacyjnym) kluczuje tranzystorem wykonawczym, z którego prąd wchodzi na linię "Od PWM".
    Napięcie pobrane z R1C1 wchodzi na drugi wzmacniacz operacyjny, na którym następuje porównanie z napięciem z potencjometru, na którym zadaje się wartość pradu wyjściowego. Wyjście tego wzmacniacza steruje współczynnikiem wypełnienia w multiwibratorze.
  • AdexAdex
  • Pomocny post
    Poziom 40  
    Takie rzeczy od dawna robi sie na specjalizowanych tanich ukladach scalonych jak np TL494 czy maly MC34063. Sa to kontrolery PWM z generatorem i wzmacniaczami bledu a takze z kluczami tranzystorowmymi .
  • Poziom 21  
    Jerzy Węglorz napisał:
    (..)
    Napięcie pobrane z R1C1 wchodzi na drugi wzmacniacz operacyjny, na którym następuje porównanie z napięciem z potencjometru, na którym zadaje się wartość pradu wyjściowego. Wyjście tego wzmacniacza steruje współczynnikiem wypełnienia w multiwibratorze.


    Bardzo podoba mi się zaproponowane rozwiązanie,
    z uwagi na ekonomiczność.

    Niestety, ale PWM pochodzi z innego,
    ale bardzo wygodnego źródła - z mikrokontrolera.

    Częstotliwość kluczowania LED'ów w niektórych aplikacjach powinna wynosić do 7kHz.
    Wydaje mi się, że mikrokontroler nie podołałby, gdyby miał znajdować się wewnątrz pętli sprzężenia zwrotnego w takim układzie.
    Tym bardziej, że potrzebuję cztery takie układy stabilizacji prądu.
    Tutaj bardziej przydałby się układ FPGA o taktowaniu
    np 80MHz z szybkimi przetwornikami A/C,
    a wtedy sterowanie mielibyśmy w pełni cyfrowe.

    ale budżet zbyt marny..

    Proszę o podpowiedź, jak mogę wykorzystać taki układ, mając dostępny tylko PWM z mikrokontrolera.

    Byłbym zachwycony, gdyby udało mi się wyposażyć ten projekt w tanią stabilizację prądową.

    Pozdrawiam
    Michał Kaczmarczyk

    Dodano po 10 [minuty]:

    irek2 napisał:
    Takie rzeczy od dawna robi sie na specjalizowanych tanich ukladach scalonych jak np TL494 czy maly MC34063. Sa to kontrolery PWM z generatorem i wzmacniaczami bledu a takze z kluczami tranzystorowmymi .

    Niestety nie znalazłem jeszcze schematu, jak wykorzystać je, jako źródła prądowe.

    Gdybym miał powiedzieć, jaka aplikacja jest szczytem moich marzeń, to:
    Stabilizacja prądu bezpośrednio "na transformatorze głównym".
    Chodzi mi, aby po drodze od gniazdka 230V, a LEDami nie było żadnego zasilacza napięcia stałego. Mniej strat mocy, to masa korzyści.

    Irku, byłbym Ci bardzo wdzięczny za podpowiedź -
    jak wykonać 4 kanały PWM, każdy o:
    Io_max = 700mA.
    Sensowna moc takiego zasilacza do oświetlenia to 15W-35W.
  • Pomocny post
    Poziom 40  
    MC33063 ma wejscie wzmacnaizca bledu ktory ma wewnetzrne zrodlo napiecia odniesienia 1,25V. Zamiast podlaczac do tego wejscia dzielnik napiecia ustalajacy napiecie wyjsciowe wystarczy podlaczyc napiecie z szeregowego rezystora do masy. Uklad utrzyma na nim dokaldnie 1,25V czyli bedzie stabilizatorem pradu. Dla 700mA rezystor wyjscie 1,8oma 1W.

    Nie napisales jaka czestotliwoscia chcesz kluczowac to zrodlo pradowe. Jak duza to bedzie trzeba zrobic inaczej.
  • Poziom 21  
    Dziękuję Ci Irku za odpowiedź.
    No właśnie, częstotliwość kluczowania.
    Do aplikacji zwykłych zjadaczy chleba, częstotliwość ta może wynosić 200-400 Hz.

    Ale wiem, że z tym też są kłopoty.
    Przy robieniu zdjęć, czy kręceniu filmu, częstotliwość kluczowania powinna wynosić powyżej 1kHz.
    Wydaje mi się, że górną granicą jest 5kHz, której nie ma sensu przekraczać.

    Właśnie się zapoznaje z datasheetami tych układów scalonych.
    A w którym miejscu mógłbym dołączyć sygnał sterujący PWM ?

    aha -a czy kostka MC33065 to to samo razy dwa ?
    I tak potrzebuję 4 takie układy.

    Pozdrawiam
    Michał Kaczmarczyk
  • Pomocny post
    Poziom 39  
    Dla kluczowania LEDów częstotliwość praktycznie nie ma znaczenia: w pilotach do telewizorów LEDy na podczerwień są kluczowane częstotliwością ok. 40kHz, problem sprawia raczej część odbiorcza (fotodioda jest szybka, ale mało czuła, a fototranzystor jest czuły, ale wolny), niż część "nadawcza", swoje LEDy możesz spokojnie kluczować tak wysoko, jak wysoko działa Ci "klucz".
  • Pomocny post
    Poziom 40  
    pomyliles kolego Jerzy pojecia. Tu chodzi o kluczowanie impulsowym zrodlem pradowym. Na ta czestotliwosc wplywa szybkosc wlaczania i wylaczania zrodla.

    Zdaje sie ze MC nie ma wejscia wylaczajacego uklad wiec trzeba to zrobic na piechote. Mozna sprobowac podac jakis sygnal na wejscie limitera pradu albo sprobowac go podac na wejscie wzmacniacza bledu rownolegle z napieciem z rezystora pomiarowego. Napiecie w tym punkcie wyzsze niz 1,25V powinno wylaczyc generator PWM.

    MC33065 jest nieco inny bo to sa dwa kontrolery pradowe.
  • Poziom 21  
    Bardzo dziękuję za wskazówki.
    Zastosowałem się do nich.

    Przygotowałem coś takiego:
    LM317 jako źródlo prądowe + PWM - czy to jest poprawne rozw?

    Sterowanie PWM zrealizowałem na bramce AND, na dwóch diodach schottky'ego.
    Jak zwykle mam kilka wątpliwości:

    Przez zastosowanie tych diod, potencjał na rezystorze zwiększa się z 1,25V o spadek napięcia na przewodzącej diodzie schottky'ego.
    Wejście odwracające komparatora (COMP) pobiera typowo 20nA, a maksymalnie 400nA.

    1. Czy w takiej sytuacji spadek napięcia na diodzie D2, będzie stabilny ?
    M.in. od niego zależy prąd wyjściowy. Powtarzalność parametrów jest istotna.

    2. Jak dobrać wartość kondensatora C2 ? Szczerze mówiąc to ja bym tam nie dał kondensatora.
    Zależy mi na bardzo szybkiej reakcji na sygnał sterujący (jednym z zastosowań ma być stroboskop).

    3. Co ze stratami mocy w kluczu ? Czy nie lepiej by było zastosować zewnętrzny klucz ? Jeśli tak, to na jakim tranzystorze ?

    4. Jak dobrać indukcyjność cewki L1 ? W zależności od częstotliwości kluczowania.

    5. Jaka jest sensowna, maksymalna częstotliwość kluczowania tego układu ?
    Chodzi mi o to, przy jakiej jeszcze będzie pracował poprawnie i bezpiecznie.

    6. Czy warto inwestować w dużą pojemność kondensatora C1 ? Jaką wartość należało by dobrać ? Na jednej płytce będą cztery takie układy.

    Pozdrawiam
  • Pomocny post
    Poziom 40  
    czesc, tak czulem ze zsumujesz sygnal diodami dlatego w rozumowaniu wyprzedzilem Cie o krok. Ja bym nie dawal tej diody bo niepotzrebnie podnosi napiecie na R1 no i wprowadza pewna niestabilnosc glownie termiczna. Zamiast tej diody daj po prostu rezystor a sygnal pwm podlacz za pomoca zwyklej diody i szeregowego rezystora. Rezystory jak najmniejsze a trzeba je tak dobrac zeby sygnal pwm wymusil na wejsciu comp napiecie powyzej 1,25V. Wartosc rezystorow bedzie zalezala od wydajnosci uC. Dla 1mA z procka rezystory beda wynosic po ok 2,2k.

    C2 w twoim ukladzie jest zbedny.
    Wewnetrzny klucz radzi sobie z pradami do 1,5A wiec nie powinno byc problemu.
    L1 i czestotliwosc kluczowania powinny byc opisane w pdf-e. Generalnie wiekszy dlawik w niczym nie przeszkadza.
    C1 jest bez znaczenia powinien byc blisko scalaka i byc dobrej klasy.
    W Twoim ukladzie brakuje kondensatora za L1.
  • Poziom 21  
    Cieszę się Irku, że odpisałeś :)
    Teraz wygląda to tak:
    LM317 jako źródlo prądowe + PWM - czy to jest poprawne rozw?
    irek2 napisał:
    Zamiast diody D2 daj po prostu rezystor a sygnal pwm podlacz za pomoca zwyklej diody i szeregowego rezystora. Rezystory jak najmniejsze a trzeba je tak dobrac zeby sygnal pwm wymusil na wejsciu comp napiecie powyzej 1,25V.

    Ooo proszę ! Moim zdaniem świetny pomysł.
    ale wydaje mi się że rezystor w szeregu z diodą na lini sygnału pwm (od mikrokontrolera), nie jest potrzebny.
    irek2 napisał:
    C1 jest bez znaczenia powinien byc blisko scalaka i byc dobrej klasy.
    Zapewne tantal, znany ze swych zalet. 470uF wystarczy ?
    irek2 napisał:
    W Twoim ukladzie brakuje kondensatora za L1.

    Z tego co mnie uczyli, to źródła prądowe powinny mieć nieskończoną impedancję wyjściową.
    Kondensator na wyjściu chyba ją znacznie zmniejszy, a to nie jest dobre zjawisko, prawda ?
    Mogę się mylić, dlatego proszę o krótki komentarz.


    bardzo dziękuję za wsparcie !
  • Poziom 40  
    Bez tego kondensatora diody dostana prad impulsowy a sprzezenie zwrotne nie bedzie dzialac prawidlowo.

    C1 czyli wejsciowy o wartosci 470uF to ja daje do stabilizatora 20A/12V :)

    dla bezpieczenstwa dalbym szeregowy rezystor z sygnalem pwm, dioda moze byc zwykla 1n4148.

    teraz trzeba by sklecic pajaka i potestowac prototyp.