Troszke wyższej technologii "pod strzechami"

[loccutus 0]

Dzisiaj odsłonię nieco wyższej technologii stosowanej do zasilania LED - driver impulsowy. W odróżnieniu od mniej lub bardziej skomplikowanych driverów analogowych, ten cechuje znacznie większa sprawność sięgająca do 98%. Oznacza to że w najbardziej sprzyjajacych warunkach tylko 2% mocy włożonej w całość jest tracona jako ciepło na driverze. Idzie za tym znaczna oszczędność energii, niestety okupiona nieco wyższym poziomem trudności układu. Artykuł nie będzie łatwy, ale myślę że jakoś przez to zainteresowani przebrną.

Drivery impulsowe, są to przeważnie wszelkiego rodzaju przetwornice pracujące w różnych trybach. W latarkach np. stosuje się przetwornice typu step-up, gdzie musimy zasilać ledy napięciem większym niż dysponujemy przy zasilaniu bateryjnym. My w naszych konstrukcjach skupimy się na odwrotnej sytuacjo - bo z taką mamy do czynienia, gdzie dysponujemy napięciem za dużym w stosunku do potrzeb. Taki typ przetwornicy nazywa się "buck".

Sercem takiego drivera jest przeważnie specjalizowany układ scalony. Mamy ich ostatnio na rynku prawdziwy wysyp, za sprawą sukcesów technologii LED. Układy te maja wiele zalet, między innymi same potrafią o siebie zadbać - czyli posiadają wszelkie możliwe zabezpieczenia, a zdecydowana większość z nich, oprócz podstawowych funkcji utrzymywania stałego prądu przepływającego przez diody LED, może jednocześnie go zmieniać, regulując w ten sposób jasność LEDów. Osobiście znam jakieś 35 tego typu scalaków, większość miałem przyjemnośc bądź nie testować. Najfajniejszy natomiast wydaje się być układ firmy Macroblock - MBI6651. Wcześniejsza jego wersja to 6650, obecnie ponoć wychodzi już następca 6652.

Układ dostępny jest w ukochanym naszym Maritexie, tak samo jak i gotowy driver na nim oparty.

http://www.maritex.com.pl/pl/shop/products/ggid/16221

http://download.maritex.com.pl/pdfs/op/LED-SUPL.pdf

Zachęcam natomiast wszystkich co to dwóch lewych rąk nie mają do wykonania własnej wersji. Trudne to nie jest, układ jest bardzo tolerancyjny dla początkujących aczkolwiek jest jedna rzecz której nie ścierpi. Źle zrobiona płytka. W technice impulsowej jest to w ogóle podstawowa sprawa - bez prawidłowo wykonanej płytki ani rusz. Tutaj w przeciwieństwie do analoga nie ma miejsca na "pająki". Na szczęście płyteczka do MBI6651 nie jest trudna. Poniżej przedstawiam swoją propozycję. jak widzicie małe toto i nieskomplikowane. W dodatku jednostronne to i można w domu przy pomocy pisaka i odrobiny wytrawiacza samemu machnąć.

Kluczem do zrozumienia działania tego scalaka jest jego dokumentacja http://www.msc-ge.com/download/pcn/macroblock/mbl_application_note_mbl6651.pdf - ale nie będę zanudzał jej tłumaczeniem tylko szybciutko wyjaśnię co do czego służy.

US1 - to jest nasz bohater, tłumaczyć co robi chyba nie trzeba.

C1 - kondensator wejściowy. To w nim gromadzona jest energia potrzebna do działania całości układu, a że pobierana jest na zasadzie krótkich szarpnięć, rzecz musi być wytrzymała. Dlatego stosujemy tylko i wyłącznie kondensator tantalowy. Napięcie pracy tego kondensatora nie powinno przekraczać 70% tak że jeśli damy kondensator na 35V nie powinniśmy podłączać więcej niż 24V zasilania,

D1 i L1 - dioda Shottky i Dławik. Dwa elementy umożliwiające prawidłową pracę układu impulsowego - gromadzenie energii w dławiku i oddanie jej we właściwym momencie. Dioda musi być jak najszybsza, czyli typu shottky, Prąd pracy 2-3A. To jest najbardziej obciążony element w całym układzie, dlatego przewymiarowanie tu nie zaszkodzi. Nota katalogowa zaleca swoje, ja z doświadczenia proponuję 3x prąd pobierany. jeśli zatem chcemy drajverować 1A (układ może max 1.2) to dajemy 3A diodę.

Dławik - co najmniej 1.5x prąd pobierany z układu, od 33uH wzwyż. czym większa indukcyjność, tym mniejsza częstotliwość pracy układu i większa jego sprawność, jednakże czym mniejsza częstotliwość tym bardziej widoczne migotanie LED na niskich wypełnieniach PWM (przy sterowaniu jasnością). Zalecam złoty środek w postaci dławika 68uH. Ekranowany bedzie znacznie lepszy od nieekranowanego

Rezystory R1 i R2 - służą do ustalenia prądu wyjściowego. Wzór na wyliczenie znajdziecie w nocie katalogowej. Używam dwóch ze względu na wieksze możliwości "zestawienia" rezystancji wynikowej

Kondensator C2 - poprawia pracę układu, za duży zniweczy efekt działania regulacji PWM, tak że bez przesady. 10uF/35V tantalowy - w sam raz.

Zasilanie tej płyteczki podajemy na nóżki 1(plus) i 2(masa) kostki wejściowej. Nóżka 3cia służy do doprowadzenia sygnału sterującego PWM (kiedyś opiszę jak będą chętni)

Ledy podłączamy do kostki na dole - zgodnie z polaryzacją. Stosując napięcie 24V można podłączyć od 1-6 ledów w szeregu...

Ok, myśle że starczy - to tylko zalążek, jak będą pytania chętnie rozszerzę o szczegóły.

[Victor 0]

Kłaniam,

Fajne, ale ja potwornie leniwy jestem, więc chciałem zapytać, czy są na rynku gotowe zasilacze impulsowe ewentualnie jak rozpoznać zasilacz impulsowy od analogowego.

Dziękuje i pozdrawiam.

Victor

[loccutus 0]

wszystkie meanwelle tak chętnie stosowane na forach są impulsowe.

[Victor 0]

wszystkie meanwelle tak chętnie stosowane na forach są impulsowe.

Aha, czyli moje też. Z tym, że ja mam je w lampie

Dzięki za info.

[Spajdi 0]

Bardzo fajna robota, super. Ja mam tylko jedną uwagę patrząc na cenę drivera na maritexie to DIY takiego drivera to tylko i wyłącznie dla przyjemności jak ktoś ma za dużo wolnego czasu bo finansowo pewnie wyjdzie nawet drożej niż gotowiec, a do tego czas itd. w każdym razie ja za 13zł bym się nie "babrał" w konstrukcję drivera, ale dobrze, że to opisałeś przynajmniej jest jasność "o co chodzi"

[loccutus 0]

Wiem, natomiast mam zdanie że DIY ma też służyć zdobywaniu wiedzy może komuś się przyda... mazeltof

[smithpl 1]

Spajdi, sprawa sie zmieni jak zrobisz sobie 20 driverow pod np. 20 sekcji ledow :-D

[Spajdi 0]

Ano to pewnie tak smith loccutus oczywiście aspekt edukacyjny pochwaliłem jak zauważyłeś Tak lekko offtopując to technika impulsowa wręcz "zrewolucjonizowała" elektronikę codzienną chociażby rozmiar i masa wszelkiej maści ładowarek, zasilaczy do routerów, laptopów itp. itd. więc trzeba z tych dobroci korzystać

[j-c 0]

DZIĘKUJEMY. A teraz prosimy o driverek impulsowy tak na 1,4A dla XPG.

Pozdr jc

Edytowane 16 Wrzesień 2010 przez j-c

[lubusik 0]

mam pytanie , czy do wejscia pwm mbi6651 można podłączyć sygnał TTL czy trzeba dopasowywać sygnał ??

[loccutus 0]

mam pytanie , czy do wejscia pwm mbi6651 można podłączyć sygnał TTL czy trzeba dopasowywać sygnał ??

No prosze hehehe Ja wiem, że jako nacja mamy straszliwą awersję do czytania 'instrukcji obsługi" ale w tej branży nieczytanie not katalogowych przynosi wymierne, finansowe straty. tak że polecam czytanie not katalogowych od układów scalonych i nie tylko

Powodzenia z driverkiem - to naprawdę wdzięczne kostki.

A w omawianej kwestii nota rzecze: (patrz załącznik do posta)

[lubusik 0]

to akurat wiem , zastanawiałem się nad tym dopasowaniem , gdyż osoby , sprzedające drivery led na alledrogo , wykorzystują te właśnie układy i zalecają dodawanie tzw układu dopasowującego , na jednym tranzystorku i kilku rezystorach ...

[loccutus 0]

A to przepraszam. Działa na oba sposoby. Czysty TTL doskonale wysterowuje, można też posiłkować sie jakimś tranzystorkiem jeśli sygnał sterujący nie spełnia "norm".

[lubusik 0]

czy posiada ktoś schemat drivera dla diod xpg , tak aby osiągnąć prąd do 1,5a ??

[loccutus 0]

Nie mam teraz czasu żeby artykuł pisać, ale zerknij tu: http://www.linear.com/products/step-down_%28buck%29_led_drivers

[delik 0]

Wybaczcie, że odświeżam, ale zastanawiam się jaki dławik byłby najlepszy do tego układu, tj: http://www.tme.eu/pl/details/de1205-68/dlawiki-smd-mocy/ferrocore/#t3e1627aef9bc8f5c051519651acb8acb czy http://www.tme.eu/pl/details/dl22-68/dlawiki-smd-mocy/ferrocore/# bo wydają się być podobne, a cena różni się znacząco? Z czego może wynikać taka dysproporcja cenowa?