Главная » Питание
Призовой фонд
на июль 2017 г.
1. Осциллограф DSO138
Паяльник
2. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
3. 200 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Светодиодный драйвер на PT4115

Заказал в Китае микросхемки PT4115 от малоизвестного китайского производителя PowTech. Получил посылку.

Фото виновницы торжества:

Итак, что нам обещают китайцы:

  • Напряжение питания от 6 до 30В
  • Выходной ток до 1,2А
  • Высокий КПД (до 97%)
  • Вход для диммирования (регулировки яркости при помощи ШИМ)
  • Защита от обрыва нагрузки
  • Малое количество внешних компонентов

Меня привлекла простая схемотехника драйвера:

Внешних компонентов действительно мало. Особенно при питании постоянкой - можно выкинуть диодный мост. Схемку решил немного подкорректировать под себя. Добавил нулевой резистор по входу питания (R1), пару керамических конденсаторов (C2, C3), на выход схемы также добавил конденсатор (C4). Добавил индикацию подачи питания на схему (R2, HL1). При помощи составного резистора (R3, R4, R5) задал выходной ток драйвера 300 мА. Вот что получилось в итоге:

Сделал плату, запаял детали.

Светодиоды прикрутил к радиатору от древнего компьютерного процессора Socket 478, плату драйвера также закрепил на радиатор при помощи стоек. Светодиоды использовал китайские Arlight, три штуки по 1 Вт, включены последовательно. Получилась вот такая конструкция

Индуктивность намотал на колечке из распылённого железа, которое взял с материнской платы старого компа

Намотал до заполнения, влезло примерно 3 метра провода ПЭЛ-0,35

Уложил всё в термоусадку. Индуктивность получилась примерно 800...900 мкГн.

Закрепил индуктивность на плате при помощи двустороннего скотча

Сбоку располагается стандартный разъём для подачи питания

Подаю питание. Драйвер работает, ток стабилизируется.

Вход диммирования я не использовал, так как не планировал регулировать яркость. Результаты измерения КПД драйвера:

Напряжение питания,

В

Ток потребления,

А

Потребляемая мощность,

Вт

Напряжение падения на светодиодах,

В

Ток через светодиоды,

А

Мощность на светодиодах,

Вт

КПД,

%

19,04 0,164 3,12256 9,29 0,295 2,74055 87,8
15,05 0,202 3,04010 9,29 0,295 2,74055 90,1
12,00 0,248 2,97600 9,29 0,295 2,74055 92,1

На момент написания статьи (апрель 2015) стоимость микросхемы составляет 10 рублей. При такой стоимости получаем импульсный драйвер с функцией диммирования и неплохим КПД.

Напоследок расскажу о граблях, с которыми столкнулся при сборке драйвера.

Грабли 1.

Запрещается подавать питание на микросхему, если на входе драйвера нет конденсатора! Микросхема сразу же сгорит! Проверил аж на трёх экземплярах - все они сгорели при первом включении без конденсатора по входу! Керамические конденсаторы ставить не обязательно (C2, C3), достаточно электролитического конденсатора (C1). Электролитический конденсатор на выходе драйвера можно не ставить (C4).

Грабли 2.

В даташите есть таблица зависимости номинала индуктивности от величины нагрузки. Судя по этой таблице, для тока нагрузки 300 мА нужно ставить индуктивность в пределах 68...220 мкГн. После сборки драйвера с индуктивностью 68 мкГн, при питании 19 Вольт, КПД составил всего лишь 73 %. Потом я намотал индуктивность на колечке из распылённого железа, взятое со старой материнской платы. Индуктивность получилась 800...900 мкГн. После замены индуктивности на самодельную, КПД значительно увеличился (см. таблицу выше). Позже я собрал ещё несколько драйверов, индуктивности для которых намотал на колечках разных цветов (разной магнитной проницаемости). Все они показали хорошие результаты по КПД.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
IC1 LED драйвер
PT4115
1 SOT-89-5Поиск в FivelВ блокнот
VD1 Выпрямительный диод
FR103
1 DIPПоиск в FivelВ блокнот
C1, C4 Электролитический конденсатор100 мкФ 35В2 DIPПоиск в FivelВ блокнот
C2, C3 Конденсатор100 нФ2 SMD 1206Поиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
0 Ом
1 SMD 1206Поиск в FivelВ блокнот
R2 Резистор
4.7 кОм
1 SMD 0805Поиск в FivelВ блокнот
R3-R5 Резистор
1 Ом
3 SMD 1206Поиск в FivelВ блокнот
HL1 СветодиодЖёлтый1 SMD 0603Поиск в FivelВ блокнот
L1 Катушка индуктивности220 мкГн1 DIPПоиск в FivelВ блокнот
XS1 Разъём питанияDJK-02A1 DIPПоиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 08.08.2015 0 2
Я собрал 2 5
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 5 чел.

Комментарии (56) | Я собрал (0) | Подписаться

0
_-=VADER=-_ #
Класс! Но интересно, с как она горит без кондера? Даже от аккума?
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
От акума не пробовал, но от другого БП запитывал. Без входной ёмкости сгорает.
Ответить
0
GalVal #
Разумеется дохнут, производитель рекомендует катушку 68мкГн, а ты намотал 900, сколько там будет после отсечки ? вольт 50+ наверное. Есть такая полезная функция Soft start, но в этой микрухе за 3 копейки её нет. Поэтому, алгоритм работы такой: при старте ток через LED=0, ключ врубает на полную и жарит пока ток через Rs не дойдет до номинального, причем одним длинным импульсом, так как это не ШИМ и не ЧИМ, а ХЗ какая , просто щелкает по мере надобности. Как результат, 900мкГн накапливают нехило энергии и при закрытии ключа... импульс обратного хода на строчнике в ЭЛТ мониторе видел? А конденсатор просто гасит его до уровня ниже 30В, но если постараться и намотать побольше, то и конденсатор не поможет
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
ИМХО без конденсатора не сможет работать ни один импульсный преобразователь
Ответить
0
GalVal #
Интересное мнение, но выражу своё несогласие. Фильтрующие конденсаторы в импульсных преобразователях (и других устройствах) нужны для одной-единственной цели: сглаживать пульсации напряжения. Либо в нагрузке, либо передаваемые в источник в результате работы устройства. Но если пульсации вас не волнуют или они незначительны, то никакие конденсаторы не нужны. Для примера привожу несколько схем совсем без конденсаторов. Более того, если нагрузка индуктивная (электромагнит, электромотор) то и дроссель не нужен, резисторов и транзисторов будет достаточно.
Прикрепленный файл: p1.JPG
Прикрепленный файл: p2.jpg
Прикрепленный файл: p3.gif
Прикрепленный файл: p4.gif
Ответить
0
Serg #
Корректор коэффициента мощности - типичный степ-ап без входного конденсатора.
Ответить
0
Yarik_22 #
Вопрос не совсем по теме, уж извиняйте, как и чем лудили плату? Сделано шикарно!Лужу сплавом Розе, такой зеркальной поверхности не получал.
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Китайский припой "ASAHI" + канифоль + флюс "FluxPlus"
Ответить
0
gh969 #
Посоветую вставить маленький кулер, т.к. такая поверхность не сможет нормально отводить тепло от светодиодов. Температура будет в пределах 35-40 на радиаторе, и 60-70 на самом кристалле, что губительно скажется на сроке службы
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Ток через светодиоды всего 300 мА, вы думаете такой радиатор не сможет рассеять 3 Вт тепла? Мне кажется вы немного ошибаетесь. При длительной работе радиатор еле тёплый.
Ответить
0
gh969 #
Да, точно, не досмотрел, у меня 3 диода, но 3-х ватные разогревали такой радиатор до 40 градусов, они потребляют по 700-750 мА, через 5 часов прогона температуре не увеличилась, но по ощущениям на самом диоде градусов 60
Тогда в вашем случае супер.
Ответить
0
dkg10 #
Даже звездочек, на которых светодиоды для охлаждения достаточно!
Ответить
0
Eltelinon #
Ну звездочек точно не хватит, но этого радиатора точно за глаза. Рабочая температура кристалла до 75С. Разница примерно градусов 15 между кристаллом и радиатором.
Ответить
0
Rubik-67 #
Собирал подобную схему, но если не подать напряжение 2.5в на вывод DIM (максимальная яркость см. datasheet), то светодиоды могут мигать или совсем не светиться. Желательно вывод DIM использовать.
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Вывод DIM внутри микросхемы подтянут к цепи +5V
Ответить
0
Rubik-67 #
Возможно Вы и правы. Я собрал три схемы на PT4115 и к сожалению с неподключённым выводом DIM светодиоды мерцают и т.д. Возможно разводка платы у меня неверная.
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Я собрал 2 схемы, сейчас собираю третью. Никаких мерцаний не замечено.
Ответить
0
Quemu #
А как с тепловыделением самой микросхемы? Т.е. насколько оправдано использование столь больших полигонов?
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Тепловыделение (КПД) сильно зависит от используемой индуктивности. Позже я поставил самодельную индуктивность, сделанную на колечке распыленного железа от материнской платы, индуктивность получилась 900 мкГн. Микросхема еле тёплая, то есть полигон можно смело уменьшать в 3 раза.
Ответить
0
Quemu #
Таким образом, как понимаю, для достижения максимального КПД, напряжение питания должно быть немногим выше суммарного падения напряжения на СИДах + хороший дроссель с большим номиналом? В даташите ещё указано, что на КПД (и частоту работы преобразователя) влияет номиал дросселя... Надо стенд собрать...
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
В табличке неверные данные. На самом деле при повышении питающего напряжения КПД растёт. Я питаю от ноутбучного блока питания на 19в, КПД порядка 94%. Постараюсь в ближайшее время поправить статью - обновить фотки и таблицу с КПД.
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Исправил статью. Загрузил фотки с индуктивностью, которая стоит сейчас. Обновил таблицу с КПД.
Ответить
0
Quemu #
У меня в планах такая конфигурация: СИД 10-12В @1А (10Вт), напряжение питания 12В. Управление диммированием с stm32, креплю всё на интеловский кулер для i3/селероноа и подобного (т.е. с активным охлаждением).

Теперь задумываюсь, есть ли смысл поднимать напряжение питания до 24В... Плата с драйвером будет на текстолите толщиной 0.2 мм и крепиться на термоклей к радиатору со стороны СИДа (все компоненты SMD, плата в форме полукруга).

Таких 10Вт СИДов будет 4 шт + ещё будут 5 RGB 3Вт СИДа (3 отдельные платки-драйвера к каждому каналу). Думаю лучше всего будет всё же использовать источник на 24В и с него уже понижать до 12В для вентиляторов и до 3.3В для МК. Тогда можно будет напрямую питать все драйвера от 24В и ни о чём не думать.

Есть какие-нибудь советы? Могу блок-схемку накидать если надо
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Если у вас светодиод 10...12 вольт, то для питания драйвера нужно будет минимум 12...14 вольт. Ну и ещё у меня ток 300 мА, а у вас будет в 3 раза выше, а это большая разница. КПД сильно упадёт.
Ответить
0
Stibiu #
Интересно, чем руководствовались китайцы при проектировании микросхемы под такую типовую схему? Расположение индуктивности, диода и ключа (вход SW) напоминает таковое у повышающих преобразователей. Поэтому неудивительно, что без входного конденсатора микросхема горит, ведь без него при закрытии ключа возможны нехилые скачки напряжения на индуктивности, которые через диод могут и пришибить микрушку по питанию (а то и источник питания заодно). Входной конденсатор всё это дело вроде бы гасит. Хотя, скорее всего, такая схемотехника позволяет добится увеличения КПД.
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Вообще насчёт конденсатора я погорячился. Конденсатор - это основа основ любого импульсного преобразователя. Без конденсаторов не будет работать даже самый крутой импульсник.
Отредактирован 25.08.2015 18:31
Ответить
0
Quemy #
В общем, получилось что-то в таком духе...

L1: дроссель CDRH124NP-101MC
D1: Шоттки STPS2H100A
R1-10: площадки под 1 Ом резюки 1206 (сами площадки под 1406)
На входе тантал (47 мкФ) и 2 керамики (1 + 0.1 мкФ), на выходе керамика на 0.1 мкФ
U$1 и U$2: площадки под бананы
Прикрепленный файл: trace.PNG
Ответить
0
Quemu #
Лоханулся я чуть-чуть. Надо тантал на электролит поменять и будет хорошо, а то по входному напряжению не пройду.Поставлю лучше Jamicon WL 470 мкФ / 25 В.
Ответить
+1
Quemu #
Протестировал я получившийся драйвер, делюсь результатами...

Вход: 12.16В @ 0.86А (10.45Вт)
Выход: 10.17В @ 0.91А (9.25Вт)
КПД: 88.52%

Вход: 19.33В @ 0.53А (10.25Вт)
Выход: 10.16В @ 0.91А (9.24Вт)
КПД: 90.15%

Вход: 24.00В @ 0.44А (10.56Вт)
Выход: 10.17В @ 0.92А (9.36Вт)
КПД: 88.64%

После примерно 5 минут работы температура ИС около 40 градусов (при напряжении 19В). Сам буду гонять, наверно, на 24В.
Прикрепленный файл: driver.jpg
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Нормуль
Ответить
0
Михайлик #
Для Имп. источников питания не рекомендуется так запараллеливать резисторы (SMD 1 Ом). Делается что-то вроде гребёнки с общей точкой и соединениями примерно равной длины.
Ответить
0
Сергей #
Имеются готовые драйвера для MR-16 3ВтХ3шт, на ток около 0.65 А. Можно-ли включить два драйвера параллельно для питания мощного IR диода током порядка 1.3 А ?
Ответить
0
Алексей #
Нужно ли менять номиналы элементов, при замене 1-но ваттных светодиодов на 3-х ваттные?
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Если ток будет 300...350 мА, то ничего менять не нужно.
Если нужно увеличить ток до 700 мА, потребуется подбор резистора Rs.
Отредактирован 01.11.2015 13:22
Ответить
0
lappaa #
Я запаял сию конструкцию, дешево и сердито. Главное работает.
Ответить
0
Григорий #
Не пойму никак. Допустим, у меня есть питание 7В. 12-вольтовый диод будет светиться или нет?
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Не будет. Это понижающий драйвер.
Ответить
0
Григорий #
Ок, а чем задается напряжение выхода?
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Для питания светодиодов используется стабилизация тока, а не напряжения. Ток задаётся резистором Rs
Ответить
0
lappaa #
Заказал на ебае 20 штучек, из 5 только 2 вышли на орбиту. Дешево, но косячат. Осцилом потыкал, отличия от купленных на местном радиорынке есть. Местные красиво рисуют
Ответить
0
Игорь #
Доброго времени суток. Имеется сильный нагрев драйвера и очень сильный диода. Подскажите, где копать?
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Возможно пробита микросхема PT4115
Ответить
0
Игорь #
Спасибо за ответ. Функция диммирования, т.е. вкл-откл работает. Нагрузка из 2х 1вт последовательно включенных LED. Ток на вых.350мА. Дроссель 68мкГн. В чем загвоздка не пойму?
Ответить
0
Игорь #
Мотать новый дроссель не стал. Поставил второй такой же последовательно первому. Нагрев уменьшился и ток немного упал до 320мА. Не уверен в грамотности сего действия, но считаю, что проблему решил. Старенькая вытяжка еще послужит, радуя своим светом.
Всем спасибо.
Ответить
0
Fusrodah #
Такая же проблема, греется диод, и возможно конденсатор C4.
Запаял другую микросхему и тоже самое, поменял диод и нагрев "вроде как" теперь меньше но все равно есть.
Отредактирован 25.01.2017 14:58
Ответить
0
Fusrodah #
В общем, сейчас проверил, кондер не греется, а вот диод дико греется и светодиод начинает отключаться.
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Давайте фото собранной конструкции.
Ответить
0
Fusrodah #
Вот фото, плату если что сделал более компактную под себя.
Прикрепленный файл: Изображения.zip
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Пробуйте поставить индуктивность номиналом побольше мкГн
Ответить
0
Fusrodah #
Куда уж больше, там и так где-то 800 мкГн
Ответить
0
Щукарь #
Применяем очень похожую микросхему SN3350 в освещении городского электротранспорта. Из нескольких сотен пока только одна вышла из строя. Рекомендую!
Ответить
0
Стальной #
Индуктивность маленькую написали...
Ответить
0
ss999 #
Какое минимальное напряжение падения у pt4115? В дш что то не увидел
Ответить
0

[Автор]
Zlodey #
Естественно, в даташите есть сопротивление открытого ключа. Напряжение падения будет зависеть от протекаемого тока. Посчитайте падение под ваш ток на калькуляторе.
Ответить
0
Леонид #
При питании одного 3вт светодиода дичь какая-то - при напряжениях до 7-8 вольт работает нормально, а вот при больших начинает дико греться микросхема и светодиод начинает мерцать
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
Модуль измерения тока на ACS712 (30А) Лазерный модуль 650нм 5мВт
вверх