Архив

Публикации с меткой ‘LED’

Универсальный драйвер питания мощных светодиодов 2.0

Откопал недавно драйвер питания светодиодов. С тех пор он подвергся некоторой доработке.
А именно, максимальный ток светодиода и опорное напряжение батареи настраивается теперь при помощи дополнительной кнопки на незадействованной ноге контроллера.

Читать далее…

SEPIC-драйвер для питания мощных светодиодов на ATTiny25

27 октября 2010 648 комментариев

При использовании готовых решений DC-DC-преобразователей одна из основных проблем — управление яркостью, выключением, а также контроль напряжения питания в случае использования батарей. В самом простом случае регулировка идет манипуляциями с напряжением обратной связи. Также может применяться «второй» низкочастотный ШИМ…
В любом случае, для полноценного управления нужен дополнительный контроллер, хотя бы типа Tiny13.
Только, зачем если есть микроконтроллер использовать еще и дополнительный специализрованный драйвер. Давно уже пришла идея сделать универсальный драйвер DC-DC-преобразователя с регулировкой тока и монитором батареи. ATTiny13 не совсем подходит под это дело, а вот ATTiny25 — уже в самый раз.
Поскольку питание планировалось от одной банки литий-ионного аккумулятора — то в качестве топологии DC-DC-преобразователя выбор упал на SEPIC. В принципе, с минимальными изменениями в схеме получится и BUCK и BOOST. Единственно, что в случае, если напряжение питания будет выходить за рамки допустимого для АВРки — деталей прибавится.
Получилось такое чудо. Плата полностью односторонняя. Если на двух сторонах делать — будет гораздо компактнее.
ATTiny25 SEPIC-контроллер питания светодиодов

Читать далее…

SEPIC-преобразователь на ZXSC400

11 октября 2010 4 комментария

При построении преобразователей питания для фонариков основная проблема — диапазон входных наряжений.
Так для стандартного белого диода 1вт требуется 3,4-3,5, по этому обычно используется три основных типа DC-DC преобразователей: импульсный повышающий (boost), понижающий (buck) и линейный. Есть еще buck-boost — но у него выходное напряжение получится отрицательным, что не очень удобно.
Также нашел для себя незаслуженно малоупинаемую в интернетах топологию DC-DC-преобразователей SEPIC. Причем, отличие от обычного повышающего в дополнительной катушке и конденсаторе. Попробовал сделать это чудо на базе ZXSC400:

Основная особенность преобразователей типа sepic в том, что входное напряжение может быть как выше, так и ниже выходного. Что очень полезно при питании ярких светодиодов от одной банки литий-ионного аккумулятора.
КПД в данном случае получился около 70% что вполне неплохо. При том, что около 10% теряется на токозадающем резисторе.
Частота преобразования получилась порядка 200кгц и, на удивление, даже форма сигнала более-менее ровнная:

Велофара. Часть 1 — ZXSC400

Поскольку от купленной гривен за 170 фары типа SHL-04 — пользы очень мало (6 светодиодов по 20ма), решил сделать свою.
Давно уже закупил 1Вт и 3Вт светодиоды, линзы-коллиматоры и сами ZXSC400. Также давно собираюсь сделать преобразователь для мощных светодиодов на МК, например ATTiny25 — Но руки не доходят как-то. Также есть готовый и рабочий вариант на Tiny261 — но сильно громоздко получается.
Собственно, для меня в этом деле основная проблема — «неудобное» прямое напряжение на ярких светодиодах. Для белых это порядка 3,4V. Получется, при использовании в качестве элементов питания Li-Ion нужно делать либо понижающий преобразователь, либо использовать 2 светодиода последовательно и повышающий. Понижающий, кстати в таком случае лучше сделать линейным.
Так что пока решил сделать преобразователь для 2х светодиодов мощностью по 1Вт с питанием от 1-2 банок Li-Ion типа 18650.

Список необходимых деталей:

  • ZXSC400 (Datasheet);
  • 2 светодиода EDSW-1LS5-B1 (Datasheet);
  • Ключевой транзистор FMMT617 (Datasheet);
  • Диод Шоттки (Datasheet);
  • Прочая рассыпуха…

Основые компоненты были закуплены на Космодроме.
За основу была взята стандартная схема включения ZXSC400 из Design Note 70 с сайта производителя. Подробное описание различных вариантов включения на русском языке можно глянуть на pitaemled.biz.
Также при указанных номиналах R4 и R5 — сопротивление будет около 0,87ом, из-за чего ток через светодиод будет чуть меньше номинального. Что не особо критично с точки зрения яркости, но, возможно, увеличит срок службы светодиодов.

Схема DC-DC преобразователя на zxsc400

Схема DC-DC преобразователя на zxsc400


Поскольку резисторов на 0,018 ом у меня не нашлось, решил сделать из печатной дорожки:
Плата для преобразователя на zxsc400
То что такой «резистор» будет зависеть от температуры — сильно не волнует, переживем, а вот с индуктовностью возможны проблемы.

В итоге, методом «лазерного утюга» получилась плата:
Готовая плата для zxsc400

Точное сопротивление получившегося резистора необходимо еще измерить.

После сборки, проверил на одном светодиоде и 2хАА аккумуляторах:
Светодиод горит нормально, но потребление порядка 1А. Посмотрел осциллографом, опасения потвердились — на токозадающем резисторе, сделанном из дорожки резкие выбросы из-за паразитной индуктивности. Для подавления этой самой индуктивности поставил СМД-кондер на 10 микрофарад, благо, место под него есть (вместо R1). Форма сигнала стала значительно лучше.
Ток потребеления составил 0,61А при напряжении питания 2,3V. Получется, эффективность преобразователя порядка 71% (из них около 10% уходит в резистор стабилизации тока самого светодиода — что не очень приятно).
Кстати, тепловыделение даже одного 1Вт светодиода достаточно большое — аллюминиевая пластина 20х30х1мм — не справляется. Так что придется либо ставить нормальный радиатор, либо делать металлический корпус…
Частота преобразователя получилась около 35 килогерц. Зависит, как я понял, от индуктивности катушки L1, потому что данный преобразователь работает не в режиме ШИМ (PWM), что видно из описания алгоритма работы в даташите.