Драйвер LEDа на TPS54332 Опции

[Herz]

Хочу вот попробовать сделать драйвер для Luminus SST-90 (3.3A 3.3V) на этой микросхеме. Хоть готовых, конечно, множество. (Кстати, впечатление такое, что большинство из них, выполненных по топологии buck, представляют собой примитивную "переделку" стабилизатора напряжения в стабилизатор тока. О чём, к примеру, свидетельствует наличие фильтрующего конденсатора на выходе).
Решил пойти тем же путём:

Но меня терзают смутные сомнения.
1. Как в этом случае рассчитать цепи компенсации? Просто учесть в Equation 21 из ДШ фазовый сдвиг каскада усиления на U2? Стоит ли светодиод шунтировать конденсатором и получить таким образом тип компенсации III? Или это глупо?
2. В доке сказано, что устойчивость конвертера связана с ESR выходного конденсатора. Хоть для источника тока он ни к чему и даже вреден. Выходит парадокс: устанавливая ёмкость с низким ESR я создаю для питания светодиода классический источник ... напряжения с низким выходным сопротивлением. Не думаю, что так уж страшно, но...

[wim]

По переменному току выход преобразователя нагружен на последовательно соединённые динамическое сопротивление светодиода и датчик тока.
Модель для малосигнального частотного анализа выглядит примерно так...
ПМСМ, выходной конденсатор нужен, т.к. без него могут возникнуть субгармонические колебания. Это специфический эффект, проявляющийся в цепях с индуктивностью и нелинейным элементом.


Сорри, ошибочка вышла - не туда обратную связь ОУ подключил. Вот так будет правильно ...

Сообщение отредактировал wim - Sep 24 2012, 10:14

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Спасибо большое!

Сорри, ошибочка вышла - не туда обратную связь ОУ подключил. Вот так будет правильно ...

А АЧХ/ФЧХ не изменились? Выглядят так же... Или Вы не перегрузили эту картинку?

Простите за нахальство... А не могли бы Вы прогнать на той же модели схемку стабилизатора напряжения с теми же выходными параметрами?
Для сравнения. Хотелось бы понять, как на характеристики влияет каскад усиления.

[wim]

На АЧХ/ФЧХ эта ошибочка, конечно, повлияла. Вот с учётом коррекции. Собс-но, модель - это для общего ознакомления, т.к. нужно знать ESR выходного конденсатора и динамическое сопротивление светодиода. Я их сделал практически нулевыми (если конденсатор керамический, это довольно близко к действительности).
ПМСМ, в светодиодном драйвере слишком большое усиление в петле - это из-за ОУ, который имеет постоянное усиление в широкой полосе частот. дБ на 20 его можно смело уменьшить.
Для следующего варианта схепмы модель выглядит так ...
На мой взгляд, там всё хорошо - и частота единичного усиления достаточно высокая (но не сильно), и запас устойчивости по фазе большой.

Добавил файлы моделей, если кому интересно

Сообщение отредактировал wim - Sep 24 2012, 11:35

Эскизы прикрепленных изображений

 

Прикрепленные файлы

 TPS54332.zip ( 2.12 килобайт ) Кол-во скачиваний: 38

 

[Herz]

Ещё раз спасибо.

ПМСМ, в светодиодном драйвере слишком большое усиление в петле - это из-за ОУ, который имеет постоянное усиление в широкой полосе частот. дБ на 20 его можно смело уменьшить.

Это Вы о каком ОУ - внутреннем или внешнем?

Для следующего варианта схепмы модель выглядит так ...
На мой взгляд, там всё хорошо - и частота единичного усиления достаточно высокая (но не сильно), и запас устойчивости по фазе большой.

Это и должно быть хорошо - такая схема сгенерирована и оптимизирована TI-ским SwitherPro. Очень жаль, что программа не позволяет модифицировать схемы, хотя бы дополняя их собственными же тексасовскими компонентами. А так толку от неё - чуть...

[wim]

Это Вы о каком ОУ - внутреннем или внешнем?

О внешнем.

[Herz]

О внешнем.

То есть, сделать его ООС частотозависимой и срезать усиление на ВЧ, я правильно понял Вашу мысль?

[wim]

То есть, сделать его ООС частотозависимой и срезать усиление на ВЧ, я правильно понял Вашу мысль?

ПМСМ, лучше это сделать в ОУ TPS, т.к добавление ещё одной цепи частотной коррекции добавит ещё один полюс в петле. Лишние хлопоты. Я бы сделал примерно так ...

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Да, так выглядит красивее. Осталось попробовать.

[Herz]

Собрал, проверил. Работает вполне прилично.

[Vokchap]

Делал себе фару на (вело)байк на SSC P7-C, при 10 ваттах на светодиоде нормально отвести тепло получается только на скорости (через массивный корпусный радиатор). Без обдува через три минуты температура алюминиевой подложки до 60 поднимается, что не есть хорошо для светодиода. В пике при должном охлаждении около 900 люмен отдаёт. Хочу попробовать оценить сабжевый SST-90 на 9А, не знаю, получится ли адекватное охлаждение сделать... Правда, я и с тремя амперами на дорогу уже не выезжаю, масса инцидентов была, в том числе и с ГИБДД. Но иногда неплохо иметь и 9 в арсенале, когда необходимо подсветить себе впереди светлое будущее

Сорри за оффтоп, поделился жизненным опытом

wim, приятно Вас видеть вновь...

[Herz]

Я поставил на радиатор мелкий вентилятор от видеокарты. Вполне хватает.

[Degtyarev]

А что за программой пользуется уважаемый wim?

[adnega]

А что за программой пользуется уважаемый wim?

LTspice?

[Herz]

LTspice

[Degtyarev]

Благодарю!

[W^W]

Хочу вот попробовать сделать драйвер для Luminus SST-90 (3.3A 3.3V)

Дешевле будет это же кол-во света получить на диоде Крии ХМЛ.

Делал было даже драйвер для Люминуса СВТ-90 на 15 Ампер, на базе синхронного ИРовского стаба какого то, КПД был ок. 94% при входном 7.5 В.

[Herz]

То же количество у Cree вроде как не получается... Но буду иметь в виду, спасибо.

[НЕХ]

Простите за вопрос не по теме...
А где Вы берёте Luminus ?
(он, наверно, имеет меньшее тело свечения, чем XML и его легче фокусировать ?)

[W^W]

То же количество у Cree вроде как не получается... Но буду иметь в виду, спасибо.

Может на 10% и меньше света даст, зато по цене раз в 8 где то дешевле ХМЛ будет.

Простите за вопрос не по теме...
А где Вы берёте Luminus ?
(он, наверно, имеет меньшее тело свечения, чем XML и его легче фокусировать ?)

В том то и дело, что кристалл меньше у ХМЛ, по площади в 2 раза. 4 мм2 против 9 мм2 у ССТ-90.
Хмель гораздо проще фокусируется и дешевле.

Сообщение отредактировал W^W - Nov 2 2012, 10:23

[Herz]

Простите за вопрос не по теме...
А где Вы берёте Luminus ?

Я на е-бэе покупал.

Может на 10% и меньше света даст, зато по цене раз в 8 где то дешевле ХМЛ будет.
В том то и дело, что кристалл меньше у ХМЛ, по площади в 2 раза. 4 мм2 против 9 мм2 у ССТ-90.
Хмель гораздо проще фокусируется и дешевле.

Скорее, процентов на 30.
А где написано о размере кристалла у Cree XM-L? Здесь я не нашёл.

[W^W]

А где написано о размере кристалла у Cree XM-L? Здесь я не нашёл.

Крии не пишет в своих ПДф размеры кристаллов.
С форумов меряли микроскопом, а обычный юзер может косвенно оценить размер, сравнивая по даташиту углы световых пятен дающие эти диоды в одном коллиматоре.

[Herz]

Крии не пишет в своих ПДф размеры кристаллов.
С форумов меряли микроскопом, а обычный юзер может косвенно оценить размер, сравнивая по даташиту углы световых пятен дающие эти диоды в одном коллиматоре.

Как это, всё-таки? По даташиту или опытным путём? По даташиту всё, что есть, это угол излучения. Так у Cree он больше. Сфокусировав кристалл на какой-нибудь экран, можно, конечно, оценить. А то, что не пишут - очень странно. Ведь это один из основных параметров. И если им удалось получить большую светоотдачу с меньшей площади, то чуть не в заголовок нужно выносить. И если сфокусировать можно в более тонкий пучок - тоже. Это же главное, если не ограничивать область применения только подсветкой рекламных щитов.

[W^W]

Как это, всё-таки? По даташиту или опытным путём? По даташиту всё, что есть, это угол излучения.

Не тот, а даташиты производителей оптики.

[artkam]

wim, подскажите пожалуйста, из каких соображений Вы построили модель усилителя ошибки микросхемы TPS54120 именно в таком виде... Понятно почему это источник тока управляемый напряжением, не понятно почему в Вашем случае параметр Error amplifier transconductance (gm), равен 92u, хотя в datasheet на эту микросхему указано 1300uMho. И сопротивление RoEA по моим рассчетам получается порядка 2х МОм..

[wim]

модель усилителя ошибки микросхемы TPS54120

ТС заказывал TPS54322 Но для TPS54120 всё аналогично.

сопротивление RoEA

Av=RoEA*gm, т.е. для TPS54322 RoEA = 800/92e-6=8,7М

[Massi]

если не затруднит можно выложить итоговую схему...хочу повторить...спасибо