Artellie.ru

Дизайн интерьеров
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема драйвера для светодиода от сети 220В

Схема драйвера для светодиода от сети 220В

Современные мощные светодиоды отлично походят для организации яркого и эффективного освещения. Некоторую сложность составляет питание таких светодиодов – требуются мощные источники постоянного тока и токостабилизирующие драйвера. Вместе с тем, в любом помещении имеется розетка с переменным напряжением в 220В. И, конечно же, очень хотелось бы организовать работу мощных светодиодов от сети с минимальными затратами. Нет ничего невозможного – давайте рассмотрим схему драйвера для светодиода от сети 220В.

Прежде чем начнем обсуждать конкретные схемы, хотелось бы напомнить, что работа будет вестись с потенциально опасным для жизни переменным напряжением 220В. Разработка и расчет схемы потребуют хотя бы общего понимания происходящих электрических процессов, вероятность того, что при совершении ошибки вы можете получить ущерб или повреждения, очень высока. Мы категорически не одобряем проведение работ с высоким напряжением, если вы чувствуете себя неуверенно и не несем ответственности за возможный ущерб и повреждения, которые вы можете получить в процессе работы над предлагаемыми схемами. На самом деле, вполне возможно, что проще и дешевле будет приобрести и использовать уже готовый драйвер или даже светильник целиком. Выбор за вами.

Обычно падение напряжения на светодиоде составляет от 3 до 30В. Разница с сетевым напряжением в 220В очень большая, поэтому понижающий драйвер, безусловно, будет импульсным. Имеется несколько специализированных микросхем для изготовления таких драйверов – HV9901, HV9961, CPC9909. Все они очень похожи и от других микросхем отличаются тем, что имеют очень широкий диапазон допустимого входного напряжения – от 8 до 550В – и очень высокий КПД – до 85-90%. Тем не менее, предполагается, что общее падение напряжения на светодиодах в готовом устройстве будет составлять не менее 10-20% от напряжения источника питания. Не стоит пробовать запитать от 220В, например, один-два 3-6-ти вольтовых светодиода. Даже если они не сгорят сразу, КПД схемы будет низким.

Рассмотрим драйвер на базе микросхемы CPC9909, поскольку она новее остальных и вполне доступна. Вообще, все указанные микросхемы взаимозаменяемы и совместимы попиново (но потребуется пересчитать параметры дросселя и резисторов).

Базовая схема драйвера следующая:

Схема драйвера для светодиодов на базе микросхемы CPC9909

Переменное сетевое напряжение необходимо предварительно выпрямить, для этого используется диодный мост. C1 и C2 – сглаживающие конденсаторы. C1 – электролит емкостью 22мкФ и напряжением 400В (при использовании сети 220В), C2 – керамический конденсатор емкостью 0,1мкФ, 400В. Конденсатор С3 – керамика 0,1мкФ, 25В. Микросхема CPC9909 в процессе работы генерирует импульсы, которые открывают и закрывают силовой транзистор Q1, тем самым управляя течением тока через светодиоды. Частота переключения, индуктивность дросселя L, параметры мосфета Q1 и диода D1 тесно взаимосвязаны и зависят от требуемого падения напряжения на светодиодах, их рабочем токе. Давайте попробуем рассчитать нужные параметры ключевых деталей схемы на конкретном примере.

У меня есть могучий светодиод. 50 ватт мощности, напряжение 30-36В, рабочий ток до 1.4А. 4-5 ТЫСЯЧ люменов! Мощность света неплохого прожектора.

COB cветодиод 50 ватт

Для охлаждения я посредством термопасты и суперклея посадил его на кулер от видеокарты.

Максимальный ток светодиода ограничим 1А. Значит

Падение напряжения на светодиодах –

Пульсацию тока примем равной +-15%:

ID = 1 * 0.15 * 2 = 0.3A

При напряжении сети переменного тока в 220В напряжение после выпрямительного моста и сглаживающих конденсаторов составит

Ток драйвера регулируется резистором Rs, сопротивление которого рассчитывается по формуле

Rs = 0.25 / ILED = 0.25 / 1 = 0.25 Ом.

Используем резистор 0.5W 0.22 Ом в SMD-корпусе 2512:

что даст ток 1.1А. При таком токе резистор будут рассеивать примерно 0.2Вт тепла и особо греться не будет.

Микросхема CPC9909 генерирует управляющие импульсы. Общая продолжительность импульса складывается из времени «высокого уровня», когда мосфет открыт и продолжительности паузы, когда транзистор закрыт. Жестко зафиксировать мы можем только продолжительность паузы. За нее отвечает резистор Rt. Его сопротивление рассчитывается по формуле:

Rt = (tp — 0.8) * 66 , где tp — пауза в микросекундах. Сопротивление Rt получается в килоомах.

Продолжительность «высокого уровня» — это время, за которое рабочий ток достигнет требуемого значения — регулируется микросхемой CPC9909. Штатный диапазон частот находится в пределах 30-120КГц. Причем, чем выше будет частота, тем меньшая индуктивность дросселя в итоге потребуется. Но тем больше будет греться силовой транзистор. Поскольку индуктивность дросселя (и связанные с ней его габариты) для нас важнее, будем стараться держаться верхней части допустимого диапазона частот.

Давайте рассчитаем допустимое время паузы. Отношение продолжительности «высокого уровня» к общей продолжительности импульса — скважность импульса — рассчитывается по формуле:

D = VLED / VIN = 30 / 310 = 0.097

Частота переключений рассчитывается так:

F = (1 — D) / tp , а значит tp = (1 — D) / F

Пусть частота будет равна 90КГц. В этом случае

tp = (1 — 0.097) / 90 000 = 10мкс

Соответственно, потребуется сопротивление резистора Rt

Rt = (10 — 0.8) * 66 = 607.2КОм

Ближайший доступный номинал — 620КОм. Подойдет любой резистор с таким сопротивлением, желательно с точностью 1%. Уточняем время паузы с резистором номиналом 620КОм:

tp = Rt / 66 + 0.8 = 620 / 66 + 0.8 = 10.19мкс

Минимальная индуктивность дросселя L рассчитывается по формуле

Используя уточненное значения tp, получаем

Lmin = (30 * 10.19) / 0.3 = 1мГн

Рабочий ток дросселя, при котором он гарантированно не должен входить в насыщение — 1.1 + 15% = 1.3А. Лучше взять с полуторным запасом. Т.е. не менее 2А.

Читайте так же:
Hdmi 10m кабель провод шнур

Готового дросселя с такими параметрами в продаже я не нашел. Нужно делать самому. Вообще расчет катушек индуктивности — это большая отдельная тема. Здесь же я лишь оставлю ссылку на основательный труд Кузнецова А. «Трансформаторы и дроссели для импульсных источников питания».

Я использовал дроссель, выпаянный из нерабочего балласта обычной энергосберегающей лампы. Его индуктивность 2мГн, в сердечнике оказался зазор около 1мм. Считаем рабочий ток, получаем до 1.3 — 1.5А. Маловато, но для тестовой сборки пойдет.

Остались силовой транзистор и диод. Здесь проще — оба должны быть рассчитаны на напряжение не менее 400В и ток от 4-5А. Быстрый диод Шоттки может быть, например, таким — STTH5R06. Мосфет должен быть N-канальным. Для него крайне важно минимальное сопротивление в открытом состоянии и минимальный заряд затвора — менее 25нКл. Прекрасный выбор на нужный нам ток — FDD7N60NZ. В корпусе DPAK и с током до 1А греться он особо не будет. Можно будет обойтись без радиатора.

При разводке печатной платы нужно уделить внимание длине проводников и правильному расположению «земли». Проводник между CPC9909 и затвором полевого транзистора должен быть как можно короче. Это же относится и к проводнику от сенсорного резистора. Площадь «земли» должна быть как можно больше. Очень желательно один слой печатной платы полностью развести на землю. Резистор Rt нужно подальше от индуктивности и других проводников, работающих на высоких частотах.

Вывод LD микросхемы может быть использован для плавной регулировки яркости свечения светодиода, вывод PWMD – для димирования посредством ШИМ.

Вот примеры из технической документации, которые это реализуют.

Схема плавного регулирования яркости светодиодов.

На этой схеме сила тока, а соответственно, и яркость светодиодов плавно регулируется от нуля до 350мА переменным резистором RA1. Также на схеме присутствуют номиналы и названия ключевых элементов для питания линейки ярких светодиодов током до 350мА.

Схема, предполагающее управление яркостью посредством ШИМ, выглядит так:

Схема регулирования яркости светодиодов посредством ШИМ

Допустимая частота диммирования — до 500Гц. Обратите внимание на очень желательную электрическую развязку генератора регулирующих импульсов (обычно, это микроконтроллер) и силовой части схемы. Развязка выполнена посредством использования оптопары.

Я собрал схему с плавной регулировкой переменным резистором. Получилась плата 60х30мм.

Плата драйвера для светодиода от сети 220В

Драйвер заработал сразу и так как нужно. Переменным резистором ток регулируется от 0.1 до расчетных 1.1А. Вентилятор кулера где установлен светодиод запитан от 3-х вольт. Вращается совершенно без звука, при этом радиатор греется слабо. На плате после 5-ти тестовых минут работы на максимальном токе градусов до 50С нагрелся дроссель. Его рабочего тока, как и ожидалось, оказалось маловато. Также заметно греется полевой транзистор. Остальные детали греются незначительно.

Сердце будущего мощного светильника в тестовом запуске

Разводку платы в программе Sprint-Layout 6.0 можно взять здесь.

Спустя какое-то время светодиод с драйвером заняли свое рабочее место в освещении аквариума. Работают по 15 часов в день при токе 0.7А. Света для аквариума объемом в 140 литров, на мой взгляд, вполне достаточно. Радиатор снабдил термистором и простенькой схемой — кулер включается автоматически и охлаждает всю конструкцию.

Драйвер для светодиода от сети 220В требует внимания при проектировании и сборке. Повторюсь — напряжение 220В опасно для жизни, а на схеме драйвера практически все детали находятся под этим и большим напряжением.

Тем не менее, при аккуратной сборке получится достаточно миниатюрный и эффективный драйвер, способный запитать от сети бытовой сети 220В один или несколько мощных светодиодов.

Больше о схемах драйверов для светодиодов читайте в статье «Самодельный драйвер для мощных светодиодов».

ON Semiconductror: NCL30082/83 — квазирезонансный контроллер питания светодиодов с регулировкой яркости и управлением по току на первичной стороне

NCL30082/83 представляет собой ШИМ-контроллер с управлением по току, предназначенный для использования в обратноходовых преобразователях напряжения с гальванической развязкой и неизолированных преобразователях постоянного тока. Контроллер работает в квазирезонансном режиме, позволяющем достичь высокого значения КПД.

Благодаря новому методу управления, устройство способно с высокой точностью регулировать постоянный ток через светодиоды на первичной стороне. За счёт этого удаётся обойтись без схемы обратной связи, цепей смещения и оптрона, обычно располагаемых на вторичной стороне. NCL30082/83 имеет высокую степень интеграции и для полноценного функционирования требует подключения небольшого числа внешних компонентов. Надежные схемы защиты, интегрированные в контроллер, значительно упрощают схему устройства, позволяя реализовать высокоэффективную и компактную систему питания. NCL30083 поддерживает пошаговое диммирование (снижение яркости свечения светодиода), позволяя снижать выходной ток от 100% до 5% от номинального значения за пять заданных шагов в зависимости от снижения входного напряжения, в то время как NCL30082 поддерживает аналоговые и цифровые (на основе ШИМ) схемы регулировки яркости и оснащен цепью обратной связи по температуре.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: ON Semiconductor

Fairchild Semiconductor: FL7733 — светодиодный драйвер с регулированием на первичной стороне и корректором коэффициента мощности

Этот высокоинтегрированный ШИМ-контроллер с улучшенной системой регулирования на первичной стороне обеспечивает высокую производительность системы питания светодиодов малой и средней мощности.

Драйвер светодиодов FL7733 требует минимального количества внешних компонентов и способен точно управлять током нагрузки благодаря технологии TRUECURRENT® компании Fairchild, а также имеет улучшенную схему обратной связи. Низкое значение нестабильности выходного тока – не более ±1% — во всем диапазоне сетевого напряжения соответствует требованиям высокой надёжности управления яркостью светодиодов. За счёт минимизации времени включения достигается высокое значение коэффициента мощности и низкий – не более 10% — коэффициент гармонических искажений во всём диапазоне входных напряжений.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Fairchild
Читайте так же:
Разборка выключателя света фольксваген

Texas Instruments: TLC6C598-Q1 — драйвер мощных светодиодов с 8-битным сдвиговым регистром для автомобильных приложений

Компания Texas Instruments предлагает новое поколение светодиодных драйверов в автомобильном исполнении с самым высоким в отрасли рабочим напряжением для систем подсветки приборной панели.

Драйвер содержит 8-битный сдвиговый регистр с последовательным вводом и параллельным выводом, передающий данные в 8-битный регистр хранения D-типа. Передача данных между регистрами происходит по возрастающему фронту сигналов на линиях тактирования сдвигового регистра (SRCK) и регистра хранения (RCK). Регистр хранения передает данные в выходной буфер, когда линия очистки буфера (CLR) находится в высоком состоянии. Переход линии CLR в низкое состояние отчищает содержимое обоих регистров.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Texas Instruments

Texas Instruments: TPS92070 — высокоэффективный контроллер светодиодного освещения с интегрированным регулятором яркости

TPS92070 — это усовершенствованный ШИМ-контроллер, являющийся идеальным решением для использования в маломощных автономных приложениях светодиодного освещения.

Устройство оснащено интегрированной интерфейсной схемой регулирования яркости, имеющей триггерный узел управления нагрузкой с малыми потерями. TPS92070 обеспечивает протекание через светодиод постоянного тока, что устраняет эффект пульсаций светового потока. Кроме того, постоянный ток увеличивает эффективность работы светодиодов. TPS92070 обеспечивает экспоненциальное управление интенсивностью светового потока в зависимости от положения внешнего регулятора. Интегрированная схема заполнения провалов в форме тока обеспечивает высокий коэффициент мощности. В случае обнаружения первичного регулятора яркости (диммера), TPS92070 генерирует выходной сигнал для отключения схемы корректора мощности, что позволяет оптимизировать работу драйвера. Измерение тока светодиода осуществляется прецизионным усилителем ошибки, обеспечивая возможность реализации глубокого диммирования.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: Texas Instruments

NXP Semiconductors: PCA9685PW/Q900 — 16-канальный контроллер светодиодов с 12-разрядными ШИМ, управляемый посредством шины I²C с поддержкой режима Fast-mode Plus

PCA9685 представляет собой управляемый посредством шины I 2 C 16-канальный контроллер светодиодов, оптимизированный для приложений, использующих цветовую модель подсветки RGBA (красный/зеленый/синий/янтарный).

Каждый выход управления светодиодом оснащен собственным 12-битным (4096 шагов) ШИМ-контроллером с фиксированной рабочей частотой. Имеется возможность программирования выходной частоты ШИМ–контроллеров одновременно для всех выходов в диапазоне от 40 Гц до 1000 Гц (тип.). Коэффициент заполнения регулируется в диапазоне от 0% до 100%, позволяя установить любое требуемое значение яркости свечения светодиода.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: NXP

National Products fromTI: LM3448 — автономный драйвер светодиодов с функцией фазового диммирования и интегрированным полевым транзистором

Представитель семейства PowerWise®

LM3448 — адаптивный понижающий AC/DC преобразователь с постоянным временем выключения, работающий по постоянному току и предназначенный для применения в системах светодиодного освещения с функцией TRIAC диммирования. LM3448 обеспечивает постоянный ток в цепи питания мощных светодиодов и оснащен схемой регулировки яркости на основе декодера угла фазы. Декодер поддерживает широкий диапазон регулировки яркости светодиода при помощи стандартных прямых и реверсивных фазовых диммеров.

Интегрированный высоковольтный MOSFET-транзистор с малым сопротивлением открытого канала позволяет упростить схему и увеличить эффективность светодиодного драйвера. Запатентованная архитектура облегчает реализацию миниатюрных светодиодных драйверов с минимальным числом внешних компонентов, пригодных для применения в компактных интегрированных светодиодных лампах.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: National Semiconductor

National Semiconductor: LM3466 — интеллектуальный линейный драйвер светодиодов для многоканальных систем освещения

Высокоинтегрированный драйвер использует уникальный метод управления для выравнивания силы тока между несколькими светодиодными цепочками.

LM3466 интегрирует линейный светодиодный драйвер для систем освещения, состоящих из нескольких светодиодных цепочек работающих от источника питания постоянного тока. Сила тока источника питания стабилизируется на предустановленном уровне для каждой активной светодиодной цепочки (под активной подразумевается полностью включенная светодиодная цепочка) вне зависимости от числа подключенных к источнику питания цепочек, даже если прямое напряжение каждой светодиодной цепи различается. Если какая-либо светодиодная цепочка размыкается в процессе работы, ток на оставшихся активными цепочках автоматически выравнивается. В результате яркость свечения системы остается неизменной даже в случае отключения некоторых светодиодных цепочек.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: National Semiconductor

NXP: SSL2102 — микросхема сетевого LED-драйвера для регулируемого светодиодного освещения

Малогабаритный высокоинтегрированный и высокоэффективный драйвер является очередным прибором для реализации устройств управляемого твердотельного светодиодного освещения (SSL, Solid State Lighting). Микросхема способна управлять большинством типов регулирующих элементов (например, тиристоры и транзисторы), трабует небольшого количества навесных элементов в схеме включения и идеально подходит для малогабаритных приложений, встраиваемых в закрытые корпуса.

Микросхема SSL2102 от компании NXP является полностью интегрированным LED-драйвером, который включает в себя контроллер и ключи. Чип характеризуется высоким КПД и коэффициентом мощности при использовании в регулируемых твердотельных осветительных лампах и модулях. Способность управлять большинством типов регулирующих элементов (включая тиристоры и транзисторы), небольшое количество навесных элементов в схеме включения, делает SSL2102 идеально подходящим для использования в малогабаритных приложениях, встраиваемых в закрытые корпуса.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: NXP

National Semiconductor: LM3530 — высокоэффективный драйвер белых светодиодов семейства PowerWise® с программируемым детектором внешней освещенности и интерфейсом I2C

LM3530 – повышающий ШИМ-регулятор тока, предназначенный для питания и регулирования тока в последовательно включенных светодиодах белого цвета свечения. Имеется возможность подключения до 11 светодиодов. Ограничения по току в 839 мА и диапазон входных напряжений от 2,7 В до 5,5 В делают эту микросхему универсальным источником питания для светодиодной подсветки, идеально подходящий для устройств с Li+ аккумуляторами.

Читайте так же:
Скрытые выключатели для зеркала с подсветкой

Значение тока, протекающего через светодиоды, может изменяться в пределах от 0 до 29.5 мА, управление величиной тока осуществляется через I 2 C-совместимый интерфейс.

  • Комментарии отключены
  • Рубрика: National Semiconductor

Texas Instruments: TLC59116 — 16-канальный драйвер светодиодов с интерфейсом I 2 C

TLC59116 оптимизирован для использования в схемах управления подсветкой и в других применениях, где используется цветовое смешивание Красного/Зеленого/Синего/Янтарного (RGBA).

В каждом канале управления светодиодом предусмотрен отдельный 8-битный ШИМ-контроллер, работающий на фиксированной частоте 97 кГц, с возможностями регулировки заполнения импульсов от 0% до 99.6%. Благодаря этому, имеется возможность установки различных уровней яркости для каждого из светодиодов. Также предусмотрен дополнительный групповой 8-битный ШИМ-контроллер, который может работать с фиксированной 190 Гц или с регулируемой от 24 Гц до 1/10.73 Гц частотой, а также с регулируемым заполнением импульсов (0…99.6%).

Светодиодные драйверы производства фирмы SiTI

Компания была основана в декабре 1996 года, находится в Тайване. Линейка продукции SiTI включает в себя драйверы электро- и шаговых двигателей, супервизоры электропитания, приемопередатчики оптоволоконных линий. Однако 47% объема выпуска приходится на микросхемы управления светодиодами, двухцветными и полноцветными светодиодными матрицами и модулями.

Продукцию фирмы SiTI используют многие ведущие изготовители видеоэкранов (Barco, Daktronics, Tecnovision, Optotech, российская фирма АТВ и др.).

К основным особенностям LED-драйверов производства SiTI можно отнести:

  • возможность подстройки тока для каждого светодиода;
  • ШИМ-регулировку уровня серого (общего уровня яркости);
  • широкий диапазон напряжения питания;
  • встроенные схемы защиты от перегрева и обнаружения обрыва/замыкания в светодиодах;
  • возможность изготовления в корпусах QFP и QFN.

Основная область использования этих микросхем — светодиодные экраны наружного и внутреннего применения, «бегущие строки», светодиодная реклама и другие устройства отображения информации.

На рис. 1 и 2 можно видеть, что разработчики SiTI продвигаются к созданию микросхемы «все в одном» для построения полноцветного светодиодного экрана. Сейчас фирма имеет бесспорное преимущество в области изготовления драйверов с широтно-импульсной модуляцией для светодиодов.

План развития SiTI по светодиодным драйверам

План развития SITI по источникам питания

Драйверы первого поколения, к которым относятся ST2221A (снята с производства в 2006 году), DM114, DM115, имеют много функциональных аналогов: TOSHIBA (TB62706, TB62705), ALLEGRO (A6275EA, A6276EA), MACROBLOCK (MBI5001, MBI5016). Устройство их достаточно простое — 8-битный последовательный регистр с защелкой и генераторами постоянного тока в каждом канале. Эти драйверы не дают возможности устанавливать выходной ток для каждого канала в отдельности.

Микросхемы DM114 и DM115 (максимальный ток на канал 90 и 60 мА соответственно) — это модернизированные ST2221A. Добавлены следующие функциональные возможности:

    расширенное напряжение питания логической части 3,3

Также к драйверам первого поколения относится микросхема ST2225A. Это 35-канальный драйвер, разработанный для управления 7-сегментными индикаторами.

Продолжением линейки драйверов первого поколения стала микросхема DM11C — усовершенствованный 8-канальный драйвер с максимальным током на один канал 120 мА. В этот драйвер встроена схема обнаружения обрыва/пробоя светодиодов и защита от перегрева. Благодаря своей низкой цене, широким функциональным возможностям, наличию большого количества корпусов и несложному алгоритму работы, эта микросхема пользуется большим спросом среди изготовителей светодиодных индикаторных устройств. В таблице приведены сравнительные параметры драйверов.

Сравнительные параметры драйверов

Микросхема второго поколения ST2226A и ее обновленная версия DM132 имеют дополнительные возможности благодаря встроенной схеме ШИМ.

Диапазон питающих напряжений расширен до 3–5 В, а выходных напряжений — до 1,25–17 В. При выходном токе в диапазоне 5–60 мА обеспечивается разность величины тока в пределах ±4% в одной микросхеме и ±7% в разных. Микросхема выпускается в корпусах DIP28, SOP28, SSOP28 и QFN32. Основное применение — видеоэкраны.

В состав микросхемы входят регистры сдвига с защелками, 16-канальный драйвер постоянного тока с установкой величины тока внешним резистором, устройство 1024-ступенчатого управления уровнем яркости и схема временного разделения каналов.

Несомненное преимущество — возможность управления постоянным током, протекающим через светодиод, по каждому пикселю индивидуально — в отличие от драйверов первого поколения, где регулировка возможна только по всем каналам микросхемы вместе.

Рассказывая о микросхемах с ШИМ, нельзя не упомянуть унифицированный драйвер DM413, который может работать как в режиме 3-канального драйвера, так и в режиме генератора ШИМ для управления токовыми ключами. К его особенностям можно отнести:

  • 8-битный режим регулировки выходного тока по каждому каналу с помощью ШИМ;
  • 8-битный режим регулировки выходного тока по каждому каналу и 6-битный общей регулировки яркости;
  • 8-битный режим регулировки выходного тока по каждому каналу и 5-битный коррекции цвета;
  • максимальный выходной ток: 100 мА;
  • регулировка выходного тока ШИМ с помощью встроенного генератора

Микросхема выпускается в корпусах SOP16 и SSOP16.

Примерная схема включения показана на рис. 3.

Схема включения DM413

В 2005 году выпущена еще более усовершенствованная микросхема для использования в полноцветных светодиодных видеоэкранах — DM163. В нее входят 3 блока RGB по 8 каналов в каждом. Яркость одного канала задается 8-битным двоичным кодом. Также предусмотрена 6-битная регулировка яркости для каждого канала. Предельный ток канала — 60 мА при максимальном рабочем напряжении до 17 вольт, с возможностью регулировки тока по каждому каналу в отдельности с 1024 уровнями градации. Микросхема выпускается в корпусах QFP44 и QFN40. Малые размеры корпуса позволяют без проблем расположить драйвер рядом со светодиодами, что поможет увеличить помехоустойчивость схемы. В 2007 году SiTI начала серийно выпускать обновленную версию DM164 — это уже 16-битная микросхема.

Новейшая разработка SiTI в области управления светодиодами с помощью ШИМ — светодиодный драйвер DM634, разработанный в 2007 году. Это 16-канальный светодиодный драйвер с программируемыми выходами. Основные особенности и преимущества микросхемы:

  • максимальный выходной ток 90 мА;
  • максимальное выходное напряжение 17 В;
  • 16-битная ШИМ на каждый канал;
  • 7-битный общий контроль яркости;
  • максимальная тактовая частота 25 МГц;
  • обнаружение обрыва/пробоя светодиода в режиме реального времени;
  • встроенная защита от перегрева.

Драйверы первого поколения стоят сейчас примерно 5–6 центов за канал, а драйверы с ШИМ — 8–10 центов. При сравнении необходимо учесть высокую степень интеграции драйверов с ШИМ, применение которых требует меньше дополнительных навесных элементов. Можно представить себе, насколько упрощается работа схемотехника по созданию конструкции: ведь фактически основная часть проекта выполняется программными средствами. Облегчается и процесс настройки цветового баланса по пикселям, матрицам и всего экрана в сборе.

Источники тока

В последнее время появились светодиоды с кристаллами, работающие при больших токах — более одного ампера. Несомненно, что не всегда нужно использовать такие светодиоды с максимальной силой света. Возникает вопрос об управлении величиной тока для питания мощных светодиодов. Сейчас серийно выпускается микросхема DD311. Это одноканальный светодиодный драйвер, в состав которого входят токовое зеркало и выключатель, разработанный специально для управления мощными светодиодами типа HPL, Dorado, XLamps. Он может обеспечить максимальный выходной ток 1 A, управляемый токовым выводом. Величина выходного тока, установленного внешним резистором, в 100 раз больше управляющего тока. Максимальное рабочее напряжение 33 В может обеспечить питание большого количества мощных светодиодов, включенных последовательно. Вход Enable позволяет включать и выключать светодиоды, а также регулировать их яркость подачей ШИМ-управления на этот вывод.

  • максимальный выходной ток: 1 A (регулируется величиной управляющего тока);
  • минимальное напряжение на выводе Out: 1 В (Iout = 1 A);
  • максимальное напряжение на выводе Out: 36 В (при токе утечки <0,1 мкA);
  • максимальная частота сигнала на выводе Enable: 1 MГц;
  • корпус ТО-252.

Возможные схемы включения показаны на рис. 4–6.

Типовые схемы включения DD311

DD311 с параллельным включением светодиодов

DD311 со смешанным включением светодиодов

Драйвер DD311 специально разработан для работы с высокой частотой переключения — до 1 MГц. Подавая на вывод Enable управляющий ШИМ-сигнал, можно управлять яркостью светодиодов. Особый интерес представляет совместная работа DD311 и микросхемы DM413, являющейся в данном случае формирователем ШИМ-управления, типовая схема включения DD311 и DM413 показана на рис. 7. DM413 формирует 14-битный RGB-сигнал, позволяющий управлять набором из трех драйверов DD311. Комбинация DD311 и DM413 — это идеальное решение по управлению яркостью и цветом большого количества светодиодов.

Схема включения DD311 и DM413

Микросхема DD312 тоже выпускается серийно. Это версия DD311 с пониженным напряжением питания. Микросхема выпускается в корпусах TO-252 и SOP-8. Предусмотрена защита от теплового перегрева корпуса, а в версии SOP-8 есть сигнализация превышения температуры и контроль обрыва/пробоя светодиода.

DD313 представляет особый интерес для разработчиков, создающих электронные устройства светодиодной рекламы. Микросхема выпускается в корпусах SOP-16 и TSSOP-16, в ней три канала с током 500 мА по каждому и предельное напряжение до 17 В. При подаче сигнала ШИМ можно управлять током в каждом канале отдельно. Пример схемы включения DD313 показан на рис. 8.

Схема включения DD313

Последняя разработка SiTI в области управления мощными светодиодами — микросхема DD331. Это 4-канальный драйвер, выходы которого совместимы с входами n-MOSFET транзисторов. Выходной ток микросхемы ограничивается внешними резисторами для каждого канала отдельно. DD331 выпускается в корпусах SOP-16, SSOP-16 и QFN-16. Примерная схема включения DD331 изображена на рис. 9.

Схема включения DD331

Тайваньская фирма SiTI непрерывно развивается и с каждым годом расширяет ассортимент продукции, отвечающей самым высоким требованиям разработчиков «бегущих строк», светодиодных экранов и прочих устройств отображения информации.

Arduino.ru

Необходимо запитать от Li-ion аккумулятора. Посмотрел на Алиекспрессе драйвера для светодиодов с питанием от Li-ion аккумулятора, но цены какие-то неадекватные!

Вопрос в чем: из чего можно сделать драйвер? Какие есть для этого простые схемы?

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Я попробовал использовать стабилизатор напряжения на LM2596 (с регулировкой тока). Но на выходе всего 100 мА получается и выше не подымается. Для светодиода этого слишком мало.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Неадекватные чему? Сколько ты готов заплатить?

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

стоит смотреть схемы для фонариков, в интернете их полно.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

lluceu аватар

Он вроде как по напряжению, да и рассчитан на 2А. А как ты 100mA получил?

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Цены на драйверы не адекватные потому что один драйвер стоит дороже чем фонарик на 18650 с которого можно вытянуть такой же драйвер.

Пересмотрел много схем. Либо я как-то не так ищу, либо мне попадаются слишком сложные схемы, либо схемы с питанием выше 6 вольт.

lluceu , есть стабилизаторы LM2596 с регулировкой тока

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Пересмотрел много схем. Либо я как-то не так ищу, либо мне попадаются слишком сложные схемы, либо схемы с питанием выше 6 вольт.

не ищите готовый драйвер. разбейте задачку на две. Вам нужна а) повышайка на ваш ток с 3.5 до 4.5в примерно б) стабилизатор тока.

Повышайку, имхо, лучше купить готовую, простых схем повышаек не видел. Стаб тока можно собрать и самому, вариантов масса — на паре транзисторов, на TL431, на lm317 и тд и тп

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Пересмотрел много схем. Либо я как-то не так ищу, либо мне попадаются слишком сложные схемы, либо схемы с питанием выше 6 вольт.

не ищите готовый драйвер. разбейте задачку на две. Вам нужна а) повышайка на ваш ток с 3.5 до 4.5в примерно б) стабилизатор тока.

Повышайку, имхо, лучше купить готовую, простых схем повышаек не видел. Стаб тока можно собрать и самому, вариантов масса — на паре транзисторов, на TL431, на lm317 и тд и тп

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

напряжение заряженного Li-ion аккумулятора — 4,2-,4.5В, рабочий диапазон 3,8-3,2В. напряжение LED 3,6В, замечу что это признак плохого LED, норма 3,2-3,4В. Ставим AMC7135 с радиатором, на 700ма — 2 паралельно. Такой модуль стоит от 150р.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

напряжение заряженного Li-ion аккумулятора — 4,2-,4.5В

output dropout voltage = 0.35

Садись, горе-схемотехник, двойка.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Повышайка на XL6009 работает до 2.8 В (не по даташиту, а измерено). Пин ЕN оторвать от Vin и подключить через делитель Vin-EN-земля (подстроечник 10-50 кОм) и установить в такое положение, чтоб XL6009 отрубалась при снижении напряжения например до 3.5 В. Чтоб не разрядить аккум в ноль. Стабилизатор тока на ОУ или TL431.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

напряжение заряженного Li-ion аккумулятора — 4,2-,4.5В

output dropout voltage = 0.35

Садись, горе-схемотехник, двойка.

Если глянуть в паспорт AMC7135, обнаружится что рабочий диапазон 2,8-6В, это линейный стабилизатор, при уменьшении напряжения перестает стабилизировать, но выдает на 0.1В меньше чем на входе. AMC7135 разработан именно для фонарика с 1 Li-ion аккумулятором, выпускается уже лет 10.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

Если глянуть в паспорт AMC7135, обнаружится что рабочий диапазон 2,8-6В, это линейный стабилизатор, при уменьшении напряжения перестает стабилизировать, но выдает на 0.1В меньше чем на входе. AMC7135 разработан именно для фонарика с 1 Li-ion аккумулятором, выпускается уже лет 10.

Если глянуть в паспорт, то ничего такого там нет. И даже если бы и было, то 2.8 это слегка поздно.

  • Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии

тож недавно сталкивался с такой надобностью.

посмотрите схемы драйверов от фонариков. поищите по форумам фонариков.
// я там особо не лазил , но думаю там должно быть что.

из личных наблюдений:

1. самые дешман схемотехники фонариках , это просто ШИМ на светодиод , минус — даже на полной мощности можно заметить мерцание , при напряжении на литии 4.2в. Когда напряжение садится до 3в , увидите что яркость светодиода упала (тк. нет gовашающего dc-dc), что тоже минус.

2. нормальные драйвера . это хорошие понижающие-повышающие синхронные драйвера. К примеру когда 4.2в они понижают, когда 3.0в , они повышают . Но проще китайцам для мощных фонариков , оказалось поставить 2(3) лития , и с 6. 8.4в применить просто понижайку.

// как-то заказывал на али Cree платы с драйверами https://aliexpress.ru/item/33027806802.html (в частности синенькие платки input 3-4.2V) , по описанию они работают от лития , А оказалось что это повышаки от батарейки 1.5в , а не повышайки/понижайки. В итоге при подаче 3-4в , они не могут понизить , и светодиод питается чрезмерным током через измерительный шунт.
Применил на срочняк план Б , воткнул повышайки на базе mt3608 (они работают от пониженного напряжения) , токовый шунт поставил 1ом SMD типоразмер 2512 с переходными отверстиями и металлизацией , в итоге удалось вытянуть 0.6А без сильного нагрева . При 4.1в этот резистор играет роль токоограничивающего , и получается теже около 0.6А , из-за падения прямого напр. на шунте + на диоде ss34 + на дросселе. На границе 3.7в , из-за переходных процессов включения/выключения dc-dc , чтоб избежать писка дросселя , пришлось поставить на выход dc-dc конденсатор 1000мкф.
Есть один большой минус такой схемотехники , если произойдёт обрыв светодиода то произойдёт большой пых (если на выходе поставите кондёры тантал) , из-за что дс-дс будет безмерно повышать напряжение , пытаясь стабилизировать ток на токовом шунте.
В нормальных светодиодных драйверах есть для этого контроль выходного напряжения , поэтому у вас не получится такая идея — дай-ка я поставлю последовательно светодиоду ещё один и пусть драйвер повысит напряжение и будет по прежнему поддерживать ток , а н нет , он будет уходить в защиту чтоб не спалиться.
mt3608 не годятся для больших токов , т.к. у них не маленькое напряжение компаратора =0.6в , поэтому на 1оме токоизмерительного шунта выделяется аж 0.6Вт тепла.

короче варианты:
— на али взять мощные готовые драйвера с запасом (увеличить токограничивающий шунт чтоб понизить ток), и не заморачиваться .
,потому как сделать дешевле чем у китайцев , у вас врятли получиться + потратить уйму времени.
— в чипдипе поискать , посмотреть даташиты . поискать на профильных форумах.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector