Сообщений в теме: 18

[aquanavt]

Всем привет.

Пытаюсь сделать маленький светодиодный светильник для мини, уперся в выбор микросхемы драйвера. Попробовал TI LM3414, но столкнулся с фликерингом, по крайней мере на камеру это заметно. С другой стороны насколько мне известно TI ставились в светильники AI Hydra, возможно и в Prime - и там фликеринга похоже нет   Сейчас некоторые производители, например Diodes, предлагают т. н. E-flicker free, т.е. пульсации есть, но на камеру их не видно. Но там небольшая глубина диммирования в пределах 1000:1 ЕМНИП.

Посоветуйте пожалуйста надежный современный драйвер, желательно без пульсаций, и с более-менее простой обвязкой. С управлением через ШИМ, током на выходе 1А и питанием от 24В. Некоторые производители из сопредельных стран используют т. н. "безпульсационные драйверы" в своих сборках c диммированием 300000:1, интересно, какой чип там используется? 

[avfv]

У TI есть драйверы посовременнее, но обычно проблема где купить. 
Сейчас рисую контроллер с AL8861, 36V/1.5A, аналоговое диммирование. 
Диммирование 300000:1 это просто маркетинг, какой в этом смысл?

[aquanavt]

У TI есть драйверы посовременнее, но обычно проблема где купить. 

Например на mouser, там выбор неплохой на мой взгляд. А можете порекомендовать приличный драйвер от TI? LM3409 вроде бы неплох, но судя по их же спецификации, частота переключения до 5МГц, а на практике уже после 1МГц могут быть трудности, и меня терзают смутные подозрения, что эти трудности появятся не в SPICE, а только при сборке реальной платы.

 

 

Сейчас рисую контроллер с AL8861, 36V/1.5A, аналоговое диммирование. 

В их спецификации для ШИМ диммирования какие-то совсем страшные числа указаны. Или это опечатка и миллисекунды следует понимать как микросекунды? На соседнем графике (Pulse Skip Mode) не так все ужасно. У них рекомендовано аналоговое диммирование начиная от 5%. Не читал всю спецификацию, но это позволит диммировать плавно до полного отключения? Например тот же LM3414 тоже можно диммировать аналоговым способом, но минимальная сила тока при этом будет 100mA, не уверен, что в этом случае он не будет светиться.

 

Диммирование 300000:1 это просто маркетинг, какой в этом смысл?

В диммировании 300000:1 никакого смысла нет; тем не менее, ИМХО лучше использовать такое, чем 1000:1, ибо превратить 300000:1 в 10000:1 несложно, а вот как из тех же 1000:1 сделать 10000:1, для меня пока загадка. Но ключевой момент в том предложении был "безпульсационный драйвер", все же для меня отсутствие фликеринга предпочтительнее глубины диммирования (до разумных пределов).

[DNK]

на практике уже после 1МГц могут быть трудности

Даже 1Мгц использовать не советую для драйверов с внутренними силовыми ключами.
 

это позволит диммировать плавно до полного отключения?

Разумеется, нет. Более того - уже при приближении к 5% вы начнёте сталкиваться с определёнными проблемами, решить которые непросто.

 

В диммировании 300000:1 никакого смысла нет; тем не менее, ИМХО лучше использовать такое, чем 1000:1, ибо превратить 300000:1 в 10000:1 несложно

Нужно различать глубину диммирования и количество ступеней диммирования. Дело в том, что большинство DC-DC драйверов можно загнать в такой режим работы, в котором они начинают работу с мизерных токов. То есть будут отдавать в цепь питания светодиодов десятки, или даже единицы, микроампер. Если поделить номинальный ток драйвера на этот минимальный ток, то получается такая классная цифра. Но это именно глубина диммирования, не количество ступеней

[aquanavt]

Дело в том, что большинство DC-DC драйверов можно загнать в такой режим работы, в котором они начинают работу с мизерных токов. То есть будут отдавать в цепь питания светодиодов десятки, или даже единицы, микроампер.

Это обычно отражено в спецификациях каким-либо образом? Или это некий хак, наподобие вывода 1024 цветов на 4х-цветном CGA мониторе? Меня в первую очередь интересуют режимы, запланированные производителем и отраженные в спецификации, иначе никаких сил не хватит отлаживать все на реальном железе.

 

 

Более того - уже при приближении к 5% вы начнёте сталкиваться с определёнными проблемами, решить которые непросто.

Решение непростых проблем такого рода мне хотелось бы делегировать инженерам Diodes Inc., ну а если у них не получается этого сделать, то я бы предпочел выбрать другой драйвер, благо их сотни, если не тысячи. В этом-то и заключается суть моего топика: какой драйвер наилучшим образом подойдет под мои нужды?

[DNK]

Это обычно отражено в спецификациях каким-либо образом?

Может где-то и отражено, но мне не встречалось.
Я бы не сказал, что это хак... Скорее это особенность работы, она широко известна, но мало где востребована. Чуть подробнее об этом здесь.

[avfv]

Например на mouser, там выбор неплохой на мой взгляд. А можете порекомендовать приличный драйвер от TI? 

 

Mouser хорош по ценам.. и если они вообще продадут продукцию TI физлицу, не забывайте про санкции. Я, больше ориентируюсь на доступность на lcsc. 

Драйвера вот, http://www.ti.com/po...p1241=Converter, ну а конкретный опыт использования как всегда найти сложно.

5МГц забудьте сразу, на 1МГц у вас будет куча проблем - ошибка в разводке = бабах, потери в дросселе - для 99% что можно купить готового (недорого!) материал сердечника стыдливо замалчивается, ну я бы не ожидал там ничего лучше N87. Еще желателен будет вспомогательный источник на 12V.

 

Рассуждения про глубину диммирования - ну понимаете, это получается так: настроил 32 битный таймер на ШИМ с периодом 300000, сгладил его RC цепочкой, подал на вход драйвера - все, можно в рекламу красивую цифру писать. Как оно реально отрабатывает эти якобы существующие 300000 градаций яркости - кому интересно?

 

Хотите сделать идеальный драйвер? Возьмите f334-nucleo, драйвер 2edl05 и пару мосфетов, сердечники от epcos/ferroxcube - даже на соплях и макетке будет работать, ну звенеть разве что. Можно будет смоделировать в железе любой вариант драйвера...

[aquanavt]

Может где-то и отражено, но мне не встречалось.
Я бы не сказал, что это хак... Скорее это особенность работы, она широко известна, но мало где востребована. Чуть подробнее об этом здесь.

В приведенной ссылке в основном описываются эффекты поведения светодиодов при малых токах, а каким образом нужно дополнить схему, чтобы выйти на этот режим? Если это широко известная особенность работы, вряд ли это ноу-хау, не поделитесь схемой? 

[avfv]

Проблема работы на малых токах будет в том, что напряжение на Rsense будет очень мало, начнут мешать шумы; увеличивать Rsense тоже нельзя, нам же по нему 1-2A в норме гонять. Так что инженеры в Diodes понимают что делают, не просто так рисуют эти 5%. Попробуйте сделать сами на дискретных элементах - сразу будет понятно почему так.

[aquanavt]

Хотите сделать идеальный драйвер? Возьмите f334-nucleo, драйвер 2edl05 и пару мосфетов, сердечники от epcos/ferroxcube - даже на соплях и макетке будет работать, ну звенеть разве что. Можно будет смоделировать в железе любой вариант драйвера...

Выглядит довольно сложно для меня, не разбирающегося в радиотехнике человека. Я даже не знаю, что такое half bridge driver. Но попробую поискать схемы реализаций. А этот драйвер без пульсаций?

[avfv]

Я даже не знаю, что такое half bridge driver. Но попробую поискать схемы реализаций. А этот драйвер без пульсаций?

 

Я привел этот вариант, если хочется разобраться как это все работает, поиграть со всеми параметрами, потыкать во все места осциллографом.. А пульсации и все прочее будут такими, какую вы сделаете обвязку и напишете управляющую программу для процессора. 

[DNK]

Если это широко известная особенность работы, вряд ли это ноу-хау, не поделитесь схемой? 

Там нет ничего выдающегося. Собственно, avfv принцип уже выше написал. Только 16-бит таймера уже достаточно. Идея вот в чем - подать на драйвер управляющей сигнал с длительностью меньше, чем минимально рекомендовано производителем драйвера. То есть, грубо говоря, включить драйвер на меньшее время, чем минимальное нормальное время его включения. Обычно это меньше 10 тактов работы драйвера. В результате драйвер не выйдет на рабочий режим, но какой-то ток на выходе сделает. Вот он-то и есть тот самый мизерный ток, о котором я писал. Для сглаживания пульсаций тока нужен керамический конденсатор в цепи светодиодов, для таких малых токов достаточно даже самого маленького, 0,1 мкф за глаза.

[aquanavt]

В результате драйвер не выйдет на рабочий режим, но какой-то ток на выходе сделает. Вот он-то и есть тот самый мизерный ток, о котором я писал. Для сглаживания пульсаций тока нужен керамический конденсатор в цепи светодиодов, для таких малых токов достаточно даже самого маленького, 0,1 мкф за глаза.

Спасибо, попробую такую схему. Надо полагать, что для готовой SPICE модели от производителя это симулировать не удастся, т. к. не вполне  расчетный режим все же.

 

Решил попробовать другую микросхему, на этот раз от Diodes: AL8086 (она на 1.5А, взял с запасом использовать на 1А, хотя можно было AL8085 выбрать). Там обвязка еще проще, чем у LM3414. А NCL30160 это совсем прошлый век?

Еще такой вопрос мучает: с каким запасом (в %) по силе тока выбирать индуктивности? Если ток 1А, то индуктивность нужно брать на максимальный ток хотя бы 1.5, или лучше 2 все же? Я заметил, что частенько 1А в понимании инженеров производителя означает некоторую пилообразную линию со скачками от 800 до 1.2А.

[DNK]

Решил попробовать другую микросхему, на этот раз от Diodes: AL8086

Похоже, в названии модели опечатка.
 

Еще такой вопрос мучает: с каким запасом (в %) по силе тока выбирать индуктивности?

Не очень хорошо выбирать катушку по току. Если это делать впритык, то есть с 30% запасом от предельного тока драйвера, как нередко советуют в даташитах, то потери в ней будут большими.
Опять же, надо не забывать, что нас интересует не номинальная индуктивность, а реальная в условиях эксплуатации. Поэтому менее 50% запас - это искать на свою пятую точку приключений.

[aquanavt]

Похоже, в названии модели опечатка.

Глаза видят одно, руки сами печатают 8086   Модель AL8806 (даташит)

 

Опять же, надо не забывать, что нас интересует не номинальная индуктивность, а реальная в условиях эксплуатации. Поэтому менее 50% запас - это искать на свою пятую точку приключений.

Понял, тогда буду искать на 2А и выше.
 

[aquanavt]

Сейчас рисую контроллер с AL8861, 36V/1.5A, аналоговое диммирование. 

Вы уже тестировали контроллер? Я попробовал этот драйвер, схему взял из даташита, подаю напряжение на Vset около 2.5В, между Vin и Isense резистор 100мОм , конденсатор параллельно светодиодам на 2мкФ и что же я вижу на аппарате? График с зубцами, средняя сила тока около 1А, как и ожидается. Но колебания между 0.93A и примерно 1.07A, амплитуда около 0.15A стало быть. Катушка на 47мкГн, по даташиту 33-100, то есть в пределах нормы, да и катушка повлияет только на частоту переключения по идее.

 

Это так и должно быть? Я думал, при аналоговом диммировании будет ровная, без всяких зубцов, линия на графике.

Как это можно улучшить? Конечно если поставить побольше конденсаторов параллельно нагрузке, это решит проблему... или лучше выбрать другой драйвер?

[avfv]

Вы уже тестировали контроллер? 

Нет, еще только плату заказал.

 

 

Это так и должно быть? Я думал, при аналоговом диммировании будет ровная, без всяких зубцов, линия на графике.

Как это можно улучшить? Конечно если поставить побольше конденсаторов параллельно нагрузке, это решит проблему... или лучше выбрать другой драйвер?

Да, это абсолютно ожидаемое поведение. Пульсации будут зависеть от номиналов, от ESR выходной емкости, от длины цепочки диодов. Можно попробовать поставить на выход дополнительный LC фильтр. Просто увеличивать емкость не особо эффективно, особенно с учетом дороговизны конденсаторов.

Я сделал для прикидки небольшую модель в LTSpice, можно попробовать разные варианты.

Все же, основное достоинство AL8861 - малый размер драйвера и общая простота. 

Попробовал сделать компактный драйвер, 20мм шириной, чтобы можно было располагать вдоль/поперек светильника, не мешая диодам.

Прикрепленные файлы

•  AL8861.ZIP   3,22К   212 скачиваний

[aquanavt]

Да, это абсолютно ожидаемое поведение. Пульсации будут зависеть от номиналов, от ESR выходной емкости, от длины цепочки диодов. Можно попробовать поставить на выход дополнительный LC фильтр. Просто увеличивать емкость не особо эффективно, особенно с учетом дороговизны конденсаторов.

Да я делаю для себя, а не для продажи... лишний евро на конденсатор 22мкФ в моем случае погоду не делают, даже с учетом того что их 8 нужно. А LC по размерам больше будет.

 

 

Я сделал для прикидки небольшую модель в LTSpice, можно попробовать разные варианты.

На сайте Diodes можно скачать уже готовую spice модель, она не такая точная? Для меня эти модели темный лес, насколько я понимаю, для создания модели надо понимать, как в целом эта микросхема работает 

 

 

Попробовал сделать компактный драйвер, 20мм шириной, чтобы можно было располагать вдоль/поперек светильника, не мешая диодам.

У Вас на каждой обвязке для драйвера компонентов на 3 больше, чем в минимальной версии по даташиту. Насколько я понимаю, 2 самых маленьких компонента рядом это RC фильтр, а 3й что делает тогда? 

Катушки полуэкранированные можно брать даже?

Версия с 8 ножками лучше чем с 5? Мне подумалось, что с 5 ножками паять проще.

[avfv]

А LC по размерам больше будет.

 L даст радикальное снижение пульсаций, но могут быть проблемы с выбросами при старте.
 

На сайте Diodes можно скачать уже готовую spice модель, она не такая точная? Для меня эти модели темный лес, насколько я понимаю, для создания модели надо понимать, как в целом эта микросхема работает 

 Да, модель оттуда. Просто одной модели микросхемы мало, нужно же и все остальное нарисовать. 
 

У Вас на каждой обвязке для драйвера компонентов на 3 больше, чем в минимальной версии по даташиту. Насколько я понимаю, 2 самых маленьких компонента рядом это RC фильтр, а 3й что делает тогда? 
Катушки полуэкранированные можно брать даже?
Версия с 8 ножками лучше чем с 5? Мне подумалось, что с 5 ножками паять проще.

Еще добавлен 0.1uF по питанию, как в демо-плате. С полуэкранированными не должно быть проблем, ну заменить можно если что.
MSOP-8 паять сложнее, но он лучше по отводу тепла. Может, для типового тока 700мА и более мелкий корпус годится, это нужно пробовать.