ВНИМАНИЕ! Чтобы иметь возможность создавать темы и оставлять сообщения на нашем форуме, Вам необходимо ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ на нашем сайте и получить подтверждение Администратора.
Страницы:1
Светодиодный драйвер ШИМ повышающий 3-10*3вт вых. напряжение до 40В, вых. ток до 3А двухканальный (TPS61500*2v10)
Леонид, данный драйвер имеет 2 канала с максимальным током стабилизации 3А на каждом из них. Благодаря высокой частоте достигается высокий (до 93%) КПД преобразования без нагрева модуля. Но необходимо заметить, что КПД драйвера сильно зависит от разницы во входном и выходном напряжении.
Для этого драйвера подходит только контроллер с артикулом 90906-01. Но прошивки удовлетворяющей ваши нужды мы не разрабатывали. Контроллер имеет до 4х ПЛЮСОВЫХ управляющих входов.
Мы можем реализовать вашу функциональность следующим образом:
при подаче питания - яркость на обоих каналах 100%
при подаче управляющего ПЛЮСА на вход №1 - яркость на обоих каналах 50%
при подаче управляющего ПЛЮСА на вход №2 - выключение обоих каналов
Устраивает ли вас такая прошивка? Или вы хотите сделать по-другому?
Леонид, нужен ли плавный переход между режимами работы (плавное разгорание, притухание, выключение, включение), или достаточно реализовать только указанную функциональность?
Здравствуйте Леонид! Хотелось бы внести некоторые корректировки в обсуждение как разработчик без чрезмерного ухода в теорию импульсных преобразователей.
Принимая во внимание значительную разницу между входным и выходным напряжением повышающего драйвера, а так же довольно большой ток, хочу порекомендовать использовать более мощный драйвер на основе чипа TPS92690. К тому же у драйвера на базе TPS61500 максимальное выходное напряжение 40В, рекомендуемое производителем 38В. То есть будет работа на грани по напряжению.
Но основная проблема не в этом. При большой разнице между входным и выходным напряжением увеличивается импульсный пиковый ток через катушку и ключевой транзистор (в случае с TPS61500 он находится внутри микросхемы). Соответственно падает КПД преобразования, и растут тепловые потери, а следовательно увеличивается нагрев силовых элементов драйвера (ключевой транзистор, диод Шоттки и катушка). Без дополнительного охлаждения они рассеивают только определенную мощность, дальше уже нужен доп. отвод тепла либо они перегреваются и выходят из строя. Драйвер на TPS61500 может нормально рассеять 2-2.5Вт тепловых потерь, а на TPS92690 - около 4-5. Вся эта ситуация еще больше усугубляется большим током нагрузки, который так же еще более повышает пиковые токе преобразователя и увеличивает потери. Это худший вариант в плане КПД применения для импульсных повышающий преобразователей - большая разница между входным и выходным напряжениями и большой ток нагрузки. Работать будет, только будет сильно греться и придется отводить много тепла. Мы используем хорошие качественные компоненты, диод и MOSFET до 150 град могут работать, катушка не помню сейчас точно, но тоже выше 100 град, но все же лучше не работать на пределе, надежность изделия целиком сильно падает.
Варианты решения: - установить ключевые элементы на радиаторы, либо обдувать вентилятором - уменьшить разницу между Uвх и Uвых, т.е. применить батарею с бОльшим напряжением, например соединив их последовательно, это значительно улучшит КПД и уменьшить потери/нагрев, соответственно срок службы от 1 зарядки может увеличиться значительно - уменьшить ток нагрузки, соединив светодиоды последовательно (но при этом увеличится вых. напряжение), либо использовать 2 драйвера что повышает стоимость изделия.
Недавно мы разработали повышающий драйвер, который способен будет обеспечить до 100-120Вт выходной мощности, на нем предусмотрена установка доп. радиаторов охлаждения, и выполнен он в форм-факторе Arduino sheild, т.е. управлять им может будет при помощи Arduino. А так вместить в небольшую коробочку мощный преобразователь сложно, т.е. не геометрически, а по отводу тепла.
Кроме того встает вопрос о батарее: сможет ли батарея обеспечить ток в 12А, а на практике даже чуть больше ? При мощности нагрузки 2 х 40В * 1,35А = 108 Вт и КПД драйвера=90%, ток от источника потребуется не менее (108Вт / 0.9) / 10В = 12А. Еще один аспект с батареей - необходимо будет отслеживать напряжение батареи по мере ее разряда, т.к. драйвер может "высосать" ее до самого конца, а разряжать к примеру Li-i аккумуляторы ниже определенного уровня нельзя, емкость и срок службы сразу резко падает.
В принципе, исходя из практики, этот драйвер на TPS92690 нормально работает с подобными COB светодиодами на токах до 1А при таком входном напряжении, внешнее охлаждение не требуется. Один из клиентов получил ток в 1.5А при повышении с 14 до 48В, но при этом ему пришлось отпаять MOSFET и диод Шоттки и поместить их на радиатор. При таких же условия драйвер работал у нас на охлаждении от небольшого вентилятора Маломощный драйвер на TPS61500 заработает в таких условиях лишь с небольшими токами, до 0.3А. Не следует понимать цифры в названии драйвера-товара как максимальную мощность, которую он может выдать. Они скорее указывают на пограничные условия работы, а все как правило упирается в КПД и мощность тепловых потерь, которую можно безопасно рассеять в тех или иных условиях конструкции.
С прошивкой нет никаких проблем, можем сделать пригасание/выключение на основе уже существующих прошивок. Здесь акцентирую один момент - уровень пригасания регулируется ШИМ-ом, т.е. ТОК светодиода будет уменьшаться в зависимости от скважности этого ШИМ сигнала, а не яркость. У светодиодов нелинейная зависимости яркости от тока + восприятие глазом так же нелинейно. Т.е. при уменьшении тока до 50%, яркость визуально не уменьшится в 2 раза. Это надо примерно до 20%-30% уменьшать ток, что только положительно скажется на срок работы от одного заряда.
Если у Вас появятся какие-либо вопросы, пишите пожалуйста сюда, с удовольствием отвечу.
Варианты решения: - установить ключевые элементы на радиаторы, либо обдувать вентилятором - уменьшить разницу между Uвх и Uвых, т.е. применить батарею с бОльшим напряжением, например соединив их последовательно, это значительно улучшит КПД и уменьшить потери/нагрев, соответственно срок службы от 1 зарядки может увеличиться значительно - уменьшить ток нагрузки, соединив светодиоды последовательно (но при этом увеличится вых. напряжение), либо использовать 2 драйвера что повышает стоимость изделия.
Драйвер у меня будет установлен внутрь алюминиевого корпуса 40х70х110мм. Это корпус подводного фонаря, эксплуатируется только в воде, т.е. с водяным охлаждением )). Если бы ключевые элементы прикрепить к корпусу, то проблема охлаждения была бы решена.
Аккумуляторная батарея 14,4В, мощная на 17Аh.
Если светодиоды соединить последовательно, то нужно будет напряжение 39В+39В= 78В. Ваш драйвер не потянет, да и перепад напряжения еще больше увеличится.
Возможно поставить 2 драйвера на TPS92690 если они влезут в мой корпус. К ним нужно будет 2 платы контроллеров или одна?
Или поставить 3 драйвера (с выходным током по 0,85А ) параллельно (это возможно??) и подключить к ним 2 светодиода тоже параллельно (так, наверное, нельзя подключать, будет разная яркость??) ??
Цитата
Здесь акцентирую один момент - уровень пригасания регулируется ШИМ-ом, т.е. ТОК светодиода будет уменьшаться в зависимости от скважности этого ШИМ сигнала, а не яркость. У светодиодов нелинейная зависимости яркости от тока + восприятие глазом так же нелинейно. Т.е. при уменьшении тока до 50%, яркость визуально не уменьшится в 2 раза. Это надо примерно до 20%-30% уменьшать ток, что только положительно скажется на срок работы от одного заряда.
Спасибо за разъяснения. Мне нужно во втором режиме уменьшить на 33% выходной ток, для экономии энергии батареи. Яркость видимо уменьшится при этом в 2 раза ?
Параллельно драйвера не получится подключить, драйвера импульсные и измеряют ток светодиода по падению напряжения на токозадающем резисторе как бы сказать по-русски цикл-за-циклом (cycle-by-cycle). И между собой драйвера не будут работать синхронно. А вот управлять 2-мя драйверами можно и от одного контроллера, он лишь управляет притуханием через выдачу ШИМ сигнала, может выдать один общий на 2 канала, либо 2 отдельных. Модули можно было бы даже соединить бутербродом, если найти разъемы с длинными ножками на 9 и 10 пинов.
2 мощных светодиода так же параллельно лучше не соединять, токи будут через них разные течь и не дай бог пропадет контакт или обрыв с одним из светодиодов - драйвер сразу же попробует загнать ток через оставшийся до двойного уровня через повышение напряжения на выходе. Есть в драйвере защита от превышения вых. напряжения, но ее нужно будет в таком случае верно рассчитать и настроить.
Думаю, что при использовании 2-х драйверов TPS92690 по одному на каждый светодиод даже может не понадобится доп. охлаждение, мощность потерь будет примерно 4.5Вт. Конечно, если получится их посадить на корпус, то это был бы идеальный вариант. Но придется электрически изолировать ключевые элементы (MOSFET и диода Шоттки) от мет. корпуса, потому как это разные цепи, к тому же тепловой контакт MOSFET-а - цепь с большими импульсными токами и частотой до 2 МГц, будет как антенна работать и наводить на все вокруг.
На МК модуле есть DIP-переключатели, с их помощью можно было бы задать уровень пригасания из 4-х значений, например ШИМ 50%, 33 %, 20% и 10%. Этот уровень (один из черытех в зав-сти от DIP-а) будет включаться при подаче "+" на вход №1. А при подаче "+" на выход №2 - происходило бы полное выключение драйвера в любом случае. Можем так сделать.
