Микросхема LM3406 представляет собой импульсный понижающий драйвер мощного светодиода.
Особенности микросхемы:
- Выходной ток до 1.5 Ампер
- Встроенный полевой транзистор, который способствует увеличению КПД и уменьшению количества внешних компонентов
- Поддерживает цифровую (ШИМ) и аналоговую регулировку яркости
- Защита от перегрева
- Может работать без конденсатора на выходе
- Широкий диапазон питающих напряжений - от 6 до 40В
Схему драйвера светодиода я взял типовую из даташита, только добавил некоторые мелочи:
- Разъем питания
- Нулевые резисторы по входу и выходу
- Светодиодный индикатор питания
- Защиту ножки обратной связи
- Диод для защиты от обрыва в цепи светодиодов
Замечу, что в даташите есть несколько схем, я выбрал схему с защитой от обрыва в нагрузке. Схема получилась вот такая:
В качестве индуктивности использовано желто-красное кольцо из распыленного железа, снятое со старой материнской платы.
Родную обмотку снимаем, наматываем новую обмотку, порядка 20 витков медным проводом диаметром 0.5 мм. Я намотал проводом от витой пары.
Либо ставим готовую индуктивность 22 мкГн, способную протащить через себя ток не менее 1А. Плата выполнена из двустороннего стеклотекстолита толщиной 1.5 мм. На обратной стороне платы оставлен слой меди для более быстрого распределения тепла по плате.
Обратная сторона платы драйвера:
На брюшке микросхемы расположен теплоотводящий контакт, который обязательно должен быть припаян к медному полигону на плате, для должного охлаждения микросхемы. При перегреве микросхемы сработает температурная защита. В совокупности с защитой от обрыва нагрузки, при правильном питании микросхемы, "убить" её практически нереально.
Выходной ток драйвера задаётся резистором, подключенным между выводом "CS" и землёй. Ток рассчитывается по формуле:
Ток_драйвера_Ампер = 0,2 / Сопротивление_резистора_Ом
Я составил резистор из трёх параллельно соединённых резисторов по 1 Ом. Общее сопротивление получившегося резистора - примерно 0,333 Ом.
0,2 / 0,333 Ом = 0,6 А
Выходной ток драйвера равен 0,6 Ампер.
В качестве нагрузки подключим к драйверу 2 светодиода CREE XP-G, соединённых последовательно:
На вход драйвера подадим 12 Вольт
Ну и напоследок, табличка с результатами КПД:
|
Напряжение питания, В |
Ток потребления, А |
Потребляемая мощность, Вт |
Напряжение падения на светодиодах, В |
Ток через светодиоды, А |
Мощность на светодиодах, Вт |
КПД, % |
| 11,88 | 0,34 | 4,0392 | 6,08 | 0,6 | 3,648 | 90,3 |
| 19,90 | 0,205 | 4,0795 | 6,08 | 0,6 | 3,648 | 89,4 |
Когда я собирал данный светодиодный драйвер 2 года назад, КПД был выше. Скорее всего, причина в использованной индуктивности. Но так как меня устраивает КПД 90%, то переделывать индуктивность не буду.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DA1 | LED драйвер | LM3406 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
| VD1 | Диод Шоттки | MBRS360 | 1 | SMD | Поиск в магазине Отрон | |
| VD2 | Диод Шоттки | MBRA340T3G | 1 | SMD | Поиск в магазине Отрон | |
| C1, C5, C8 | Конденсатор | 0.1 мкФ 35В | 3 | SMD 1206 | Поиск в магазине Отрон | |
| C2, C4 | Конденсатор электролитический | 470 мкФ 35В | 2 | Поиск в магазине Отрон | ||
| C3, C7 | Конденсатор | 0.1 мкФ 35В | 2 | SMD0805 | Поиск в магазине Отрон | |
| C6 | Конденсатор | 1 мкФ 35В | 1 | SMD0805 | Поиск в магазине Отрон | |
| R1, R4 | Резистор | перемычка (0) | 2 | SMD1206 | Поиск в магазине Отрон | |
| R2 | Резистор | 100 кОм | 1 | SMD0805 | Поиск в магазине Отрон | |
| R3 | Резистор | 2 кОм | 1 | SMD0805 | Поиск в магазине Отрон | |
| R5, R8, R9 | Резистор | 1 Ом | 3 | SMD1206 | Поиск в магазине Отрон | |
| R6 | Резистор | 100 Ом | 1 | SMD0805 | Поиск в магазине Отрон | |
| R7 | Резистор | 1 кОм | 1 | SMD1206 | Поиск в магазине Отрон | |
| R10 | Резистор | 1 кОм | 1 | SMD0805 | Поиск в магазине Отрон | |
| L1 | Катушка индуктивности | 10 мкГн | 1 | любая, на ток не менее 1,5 А | Поиск в магазине Отрон | |
| HL1 | Светодиод | любой | 1 | SMD0603 | Поиск в магазине Отрон | |
Скачать список элементов (PDF)
Опубликована:
Изменена: 31.08.2014
Вознаградить
Комментарии (13)
|
Я собрал (0) |
Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
[Автор]
1. Зачем вы фильтруете все подряд? Фильтр на входе. Фильтр на выходе. Ведь это не "теплый ламповый" усилитель. По идее светодиодной лампе наплевать на пульсации.
2. Что нужно подключать к "DIM IN"? Резистор? Микроконтроллер? Ничего?
3. Зачем нужны нулевые резисторы на входе и выходе схемы? В даташите их нет.
[Автор]
2. ШИМ сигнал для регулировки яркости
3. В случае пробоя микросхемы/светодиодов резисторы сработают как предохранители. В некоторых случаях они спасут от пожара.
2. Вы пробовали сделать регулятор? К сожалению в инструкции не нашел указаний по ШИМ. Скважность, частота, уровень и пр. Указано только то, что верхняя граница возможной частоты ограничена возможностями светодиода и никаких конкретных цифр.
3. Так может быть ПРАВИЛЬНЕЙ поставить предохранители?
4. Сейчас пробую повторить изделие. В других драйверах как преимущество указано что их можно включать без нагрузки. Вы "защиту от обрыва" поставили. Как поведет себя схема в случае отсутствия нагрузки? Просто не заработает? Что-то сгорит? При тестировании какую нагрузку можно включать? Резистивную можно? Заранее спасибо.
[Автор]
Тестировать можно на гирлянде обычных выпрямительных диодов. Например, 1N5408.
1. На авторской схеме явно излишние С1, С5, С8. Как сама микросхема толерантна к высокочастотным помехам, так и LED диоды.
2. Ставить 0 Ом резисторы в качестве предохранителя - КРАЙНЕ спорное решение.
3. На схеме автора номинал С3 = 0,1мкФ. В даташите латинским по белому указано что он болжен быть 22нФ. Но это не криминально. Я пробовал и так и эдак. Результат одинаковый.
4. Номинал С4 сильно завышен. Если драйвер будет использоваться БЕЗ диммирования, то это не криминально. Если с ШИМ диммированием, то при включении на минимальной яркости диод загорается только через ПОЛ МИНУТЫ!! То есть лампа не загорается пока не зарядятся эти 470мкФ. Сам производитель на своей эвалюэйшен боард там поставил танталовый 2,2мкФ
5. Если будуте использовать ШИМ диммирование, то номинал резистора R6 должен быть от 4,7кОм до 10кОм, но уж никак не 100 Ом. Это ВАЖНО, так как ток там не должен быть превышать 70мкА.
Но это все критика. А вот "респекты и уважухи":
1. Из всего многообразия вариантов схемы в даташите, данный вариант самый безопасный и тяжелоубиваемый. Согласен с выбором автора.
2. Очень правильный вариант разводки платы. Тепло нужно отводить. С другой стороны, у меня 13,2В и 0,24А на выходе не нагрели чип даже на пару градусов. На ощуп!
Замечания о самом чипе.
Цена. Стоимость чипа 160 рублей (2,5$). Что самое интересное у Чипа и Дипа цена = цене у быстрого Али. Ценник конский. С учетом всей обвязки, конечный ценник запросто перевалит за 500р (7,7$)
На этом фоне PT4115 выглядит ЗНАЧИТЕЛЬНО интересней. Сам чип у бастрого Али стоит 10рублей. А из обвязки нужны только доиод, резистор и индуктивность...
Так же у данного чипа несколько ограничено применение. Фонарики. Авто. Настольные лампы.
Для светильника на потолок гораздо интересней HV9910, так как на потолке не важна гальваническая развязка с 220В, а данный чип на вход принимает до 400В.
[Автор]
0,1 мкФ здесь всёже нужны (у нас здесь частота не 50 Гц).
С остальными пунктами согласен.
Добавлю, что PT4115 при токе 1А имеет КПД примерно 80% или меньше.
LM3406 при токе 1А кпд выше 90%.
Также есть вариант использовать LM3406HV при питающем напряжении до 75 вольт. Если требуется зажечь большую гирлянду из светодиодов. PT4115 так не умеет.
75В на входе..... откуда бы им взяться? ОЧЕНЬ не стандартное напряжение. В машине такого нет. В носимом фонарике тоже. Так что не представляю где можно использовать такой чип. А если питаться от розетки, то HV9961 поинтересней. В том числе для большой гирлянды.
[Автор]
В результате работы DC-DC преобразователя - на входе будет небольшая просадка в виде пульсаций, частота которых будет ровно совпадать с частотой работы преобразователя. От этого никуда не деться, и трансформатор 50 Гц здесь вообще непричём. Это уже высокочастотный "звон" по питанию, который и нужно шунтировать керамическим конденсатором.
Подкупило меня:
Не совсем понял почему