реклама на сайте
подробности

 
 
3 страниц V   1 2 3 >  
Reply to this topicStart new topic
> покритикуйте схемку, регулятор для светодиодов подсветки
_sR_
сообщение Aug 6 2007, 13:54
Сообщение #1


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 70
Регистрация: 25-07-05
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 7 077



Хочу сделать подсветку панели на светодиодах с регулируемой яркостью. Регулировка должна происходить от управляющего входа (напряжение). Диапазон питания автомобильный.
Решил сделать на контроллере (atiny13 пока) т.к. какие именно светодиоды и зависимость требуемой яркости от управляющего напряжения пока не понятна. Основная идея, от чего отталкивался - что яркость светодиода линейно зависит от тока через него.
Светодиоды решил соединить параллельно т.к. они освещают отдельные участки панели (две группы по 5 и две по 3).
Прикрепляю схемку как это думается реализовать.
В м_и_крокапе вроде моделируется, но т.к. с аналогом я дружу плохо хотел бы услышать мнение спецов.
Есть ли в такой схеме подводные камни или ошибки?

P.S. номиналы индуктивностей взяты из соображения - "есть в магазине за углом".
Схемка
Прикрепленное изображение
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Aug 6 2007, 15:49
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Что-то странная схемка... Как она работает? Или как должна работать? Вы не смотрели, как устроены драйверы для светодиодной подсветки, выпускаемые различными производителями, Максимом, например? Основная мысль - светодиоды включаются последовательно (это важно, догадайтесь - почему), питающее напряжение повышается до необходимого step-up-ом, и контролем тока (импульсного, как правило) через эту цепочку и обеспечивается требуемая яркость.
Кроме того, купить готовую микросхемку такого драйвера наверняка уже можно и "за углом", да и не обойдётся дороже применения МК. Или на том же 555 таймере такой девайс сваять, заодно LDO на 3,3 В выбросить. smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
GetSmart
сообщение Aug 6 2007, 16:22
Сообщение #3


.
******

Группа: Участник
Сообщений: 4 005
Регистрация: 3-05-06
Из: Россия
Пользователь №: 16 753



Вроде рабочая схемка. Но:
1. Светодиоды будут гореть неравномерно, т.к. у них есть разброс напряжений.
2. Регулировка яркости неправильная. Она регулирует напряжение на нагрузке, а надо ток.
3. Дроссель L1 прикольно smile.gif включён. Даже не знаю что положительного в таком включении. Его бы следовало включить в разрыв плюса питания между LDO и нагрузкой. А лучше вообще убрать. R1 я бы тоже убрал.

Ещё но:
4. Индуктивность L2 увеличить раз в 10 или больше. Зависит от рабочей частоты. Думаю 1 МГц сделать нереально.
5. Постоянную времени R3С3 тоже увеличить раз в 10.
6. LDO как-то странно включён. Надеюсь только для упрощения.


--------------------
Заблуждаться - Ваше законное право :-)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Aug 6 2007, 16:22
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



1. Светодиоды нужно, как уже и написали, включать последовательно. Или параллельными группами по несколько штук последовательно в каждой.
2. ОС на транзисторе VT1 можете смело убрать. Мощностью диодов проще всего управлять, изменяя скважность ШИМ при одновременном измерении напряжения питания ключа (без обозначения). Для этого напряжение питания нужно через резисторный делитель подать на вход АЦП. Выходная мощность будет пропорциональна квадрату этого напряжения и квадрату к-та заполнения ШИМ. Обратной связи в этом случае не потребуется.
3. Дроссель L1 "вверх" перетащите, хотя большого криминала в существующем включении и нет.
4. Затвор ПТ резистором килоом в 10 притяните к "земле".

Сообщение отредактировал Stanislav - Aug 6 2007, 16:39


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
GetSmart
сообщение Aug 6 2007, 16:24
Сообщение #5


.
******

Группа: Участник
Сообщений: 4 005
Регистрация: 3-05-06
Из: Россия
Пользователь №: 16 753



7. C2 хватило бы и 100 мкф


--------------------
Заблуждаться - Ваше законное право :-)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_Pasha
сообщение Aug 6 2007, 16:44
Сообщение #6


;
******

Группа: Участник
Сообщений: 5 646
Регистрация: 1-08-07
Пользователь №: 29 509



ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01047a.pdf
Читали?
Не, конечно, грабли там тоже могут быть...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Aug 6 2007, 20:29
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Я смысла в дросселе L1, включенном в исток полевика, так и не понял. Конденсатор С1 (достаточно большой ёмкости) передаст колебания питающего напряжения на исток, изменяя порог включения полевика. И без того 3-вольтовое напряжение на затворе маловато даже для полевика с "логическими" уровнями управления.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_sR_
сообщение Aug 6 2007, 21:29
Сообщение #8


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 70
Регистрация: 25-07-05
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 7 077



Спасибо за замечания всем.
Немного поясню ход своей мысли.
Схема навеяна обычным buck-регулятором Прикрепленное изображение по образу тех, что стоят в материнских платах. Однако в этой схеме нужен драйвер верхнего ключа т.к. питание ключа сильно выше контроллера. Подходящего легодоступного драйвера я не нашел. И подумал, а какая собственно разница чем трясти плюсом или минусом и перевернул стандартную схему. Теперь ключем может управлять низковольтный контроллер напрямую (транзистор с лог. входом).

По схеме включения диодов.
Я видел схемы драйверов светодиодов и понятно почему там последовательно они соеденины. Но эти драйверы ставят в подсветку дисплеев, там существенно важна равномерность свечения всех диодов. Я планировал подсветить шкалы панели т.е. диоды еще будут закрыты рассеивателем. Похоже надо будет провести натурный эксперимент по разбросу параметров светодиодов.

Про управление яркостью. Драйверы которые я видел предлагают управлять яркостью подавая на вход ШИМ. Как я понял при этом начинает ШИМеть выходной ключ драйвера и в результате, изменяя скважность, мы будем управлять длительностью горения светодиода, что будет восприниматься глазом как изменения яркости. Но это получается, что с высокой частотой коммутируется гирлянда светодиодов. В моем случии гирлянда будет примерно описана прямоугольником 25х10 см. Мне показалось страшным иметь такую передающую антенну. Непонятно, как к этому отнесутся схемы управления шаговыми двигателями стрелок панели. Может я чего не понял в этих драйверах.

Транзистор VT1 чтобы перевернуть изменение напряжения на нагрузке отностильно плюса к минусу (как это правильно сказать не знаю). Контроллер меряет относительно минуса.

2GetSmart
Попробую проверить на практике неравномерность, возможно для моей задачи сгодится.
Действительно схема регулирует напряжение.
В первоначальном варианте последовательно с нагрузкой стоял резистор. Но с маленьким резистором (2 Ом) получалось, что транзистор будет открываться при токе примерно 300 ма, а это уже близко к максимальному, соответственно диапазон измерения недостаточен. Я прикинул, что хотелось бы мерять начиная от 50 ма соответствено резистор должен быть 0,6/0,05 = 12 Ом. При максимальном токе он будет рассеивать 1 Вт. Потом я заметил, что примерно такое же сопротивление имеет сама нагрузка.
Я предполагаю, что сопротивление светодиода нелинейно, но не ужели не получится контроллером решить проблему регулирования тока через напряжение на нем?

2Stanislav
так и знал что напортачу - конечно затвор надо притянуть к земле, а то мало ли что наведется пока контроллер не загрузился.
Про управление без ОС не понял. Можете как-то разъяснить темному мне.
У меня получатся, что управлять ШИМ-ом надо и от напряжения питания и от напряжения регулирования (напряжение регулирования не зависит от питания). Т.е. яркость определяет напр. регулирования и поддерживается не зависимо от питания. Можно ли применить Ваш способ измеряя Uрег и Uпит?
По поводу последовательно-параллельного включения мысль классная и мне в принципе подходит. можно сделать все группы по 5 штук. Тогда я понимаю напряжение на группе будет около 15 В и можно обойтись простым boost'ом.

PS наверное все догадались, что кулибничаю я над (только не смейтесь) панелью приборов в авто.

Вот пока что у меня получается.
Схема
Прикрепленное изображение


и диаграмка

Прикрепленное изображение
Go to the top of the page
 
+Quote Post
GetSmart
сообщение Aug 6 2007, 22:18
Сообщение #9


.
******

Группа: Участник
Сообщений: 4 005
Регистрация: 3-05-06
Из: Россия
Пользователь №: 16 753



Какая частота ШИМа?

Не, серьёзно. Дроссель фильтра не нужно было переворачивать вместе со схемой. Говорили же, сток будет плавать. Он идеально будет смотреться на плюсе питания.

Ну а чтобы мерить ток я бы включил 1 ом резистор и опер.
Либо по току потребления всей схемы судить о токе в нагрузке.


--------------------
Заблуждаться - Ваше законное право :-)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_sR_
сообщение Aug 7 2007, 06:55
Сообщение #10


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 70
Регистрация: 25-07-05
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 7 077



2Herz
Вы правы тут я не подумал.
Будет подбрасывать исток.
Вобще я понимаю в оригинальной схеме назначение этого дросселя не пустить помехи от преключения ключа наружу. Я прав?

2GetSmart
частота шима 33.(3) кГц в этой модели (30 us период). Ton= 8.8 us.
опер ставить не хочется, т.к. хотелось бы по-проще, но если уж не получится ничего, то...
сейчас исправлю схемку в соответствии с рекомендациями.

Еще сомнение у меня возникло.
В моей модели нагрузка заменена резистором, сопротивление которого примерно соответствует сопротивлению светодиодов на макс. токе. Но на маленьком токе сопротивление светодиодов будет больше, а т.к. измеряется напряжение на них, то такой красивой картинки как сейчас уже не получится.
Похоже надо как-то попытаться сделать модель с нелинейной нагрузкой, чтобы посмотреть что получается.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
GetSmart
сообщение Aug 7 2007, 09:32
Сообщение #11


.
******

Группа: Участник
Сообщений: 4 005
Регистрация: 3-05-06
Из: Россия
Пользователь №: 16 753



Я тут посчитал немножко. с такой индуктивностью и напряжением в нагрузке = 3.5 вольт пиковый ток в индуктивности будет 5 ампер. Большая и толстая будет индуктивность. Но главное, транзистор нужно ставить хороший. Короче, КПД при желании можно улучшить.

При нелинейной нагрузке (светодиоды) график будет ещё красивей. То есть он будет более прямоугольный.

Могу ещё предложить такое:
Вместо L2 (на последней схеме = 33 мкгн) поставить 1 ом резистор и с него напругу подавать на АЦП. Вот он-то будет показывать напругу, пропорциональную току в нагрузке.

Хотя нет. При нынешних номиналах исток будет скакать на 1 + 0.32 вольта. В таком виде это не сделать


--------------------
Заблуждаться - Ваше законное право :-)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_sR_
сообщение Aug 7 2007, 09:46
Сообщение #12


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 70
Регистрация: 25-07-05
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 7 077



Схема с учетом замечений
Прикрепленное изображение


2GetSmart
"график будет ещё красивей. То есть он будет более прямоугольный"
т.е. напряжение на АЦП будет более резко возрастать?
Если так то моя схема не годится, хотелось бы наобарот, иначе весь диапазон измерения АЦП придется на узкий диапазон изменения тока.

Не подскажете ли: как проще создать компонент с требуемой характеристикой R(U).
Сейчас попробовал определить зависимый источник IofV через таблицу (нашел график I(U) для светодиода),
но что-то страное получается.

что я совсем загрузился...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
GetSmart
сообщение Aug 7 2007, 09:58
Сообщение #13


.
******

Группа: Участник
Сообщений: 4 005
Регистрация: 3-05-06
Из: Россия
Пользователь №: 16 753



Цитата(_sR_)
т.е. напряжение на АЦП будет более резко возрастать?
Если так то моя схема не годится, хотелось бы наобарот, иначе весь диапазон измерения АЦП придется на узкий диапазон изменения тока.
Просто напряжение будет быстро возрастать до рабочего режима. А по поводу "не годится" я уже писал. Надо мерить ток либо на входе, либо на выходе.

Как сделать компонент - хз. Вы даже не написали в чём моделируете. Из чистого любопытства, покажите график напруги на C2 с последней схемы.


--------------------
Заблуждаться - Ваше законное право :-)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_sR_
сообщение Aug 7 2007, 10:21
Сообщение #14


Участник
*

Группа: Участник
Сообщений: 70
Регистрация: 25-07-05
Из: Екатеринбург
Пользователь №: 7 077



Прошу прощения, моделирую в микрокапе

график напряжения вот
Прикрепленное изображение
Go to the top of the page
 
+Quote Post
GetSmart
сообщение Aug 7 2007, 10:43
Сообщение #15


.
******

Группа: Участник
Сообщений: 4 005
Регистрация: 3-05-06
Из: Россия
Пользователь №: 16 753



Пульсации 1 вольт, как я и предполагал. Конденсатору несладко будет.

А померить ток, хотя и косвенно, можно зная напряжение питания, напряжение в нагрузке и скважность. 4 резистора, ни одного транзистора.


--------------------
Заблуждаться - Ваше законное право :-)
Go to the top of the page
 
+Quote Post

3 страниц V   1 2 3 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 20th June 2025 - 14:04
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.02757 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016