Strona 1 z 1

Zabezpieczenie i zasilanie we własnym sterowniku LED

: piątek 27 mar 2015, 18:15
autor: cob
Robię sterownik do taśmy LED RGB. Taśma zasilana jest z trzech ogniw 18560 połączonych szeregowo. Sterownik zrealizowany jest na uC Atmega, który podłączony jest przez stabiizator 5V i steruje kolorami taśmy za pomocą kanałów PWM i tranzystorów mosfet. Długość taśmy to maks 2m, 60diod/m, 28,8W/2m. Uklad w zasadzie działa, tylko muszę dopracować szczegóły i tu pojawia się kilka pytań praktycznych.
1.Czy warto dać na wejściu sterownika kondensator i jeśli tak, to o jakiej pojemności? Obecnie mam 2200uF i o ile dobrze pamiętam to na oscyloskopie było widać, że zmniejszył on siadanie napięcia na ogniwach kiedy pobierany był prąd w rytm impulsów PWM. Czy w praktyce jednak jest on przydatny. To spory element, więc nie chciałbym go instalować jeśli jest niepotrzebny.
2. Zauważyłem, że wcale nie tak trudno jest zrobić zwarcie na taśmie LED zwłaszcza jeśli klei się ją do listwy aluminiowej. Izolacją jest wtedy tylko taśma dwustronna, bo styki są również od spodu. Chciałbym jakoś zabezpieczyć układ czyli głównie tranzystory mosfet i same ogniwa. Wydaje mi się, że dobrym rozwiazaniem będzie bezpiecznik polimerowy na zasilaniu. Diody mają migać, ale dopuszczam też świecenie ciągłe, więc wyszło mi, że taki na 2,5A powinien być ok (chociaż działa w zasadzie od 5A). Zastanawiam się tylko, czy dać go przed, czy za kondensatorem? Zakładam, że przy zwarciu pojedynczy tranzystor mosfet wytrzyma impuls i bezpiecznik zdąży zadziałać. Mosfety będą małe, smd. Każdy na 4,2A prądu ciągłego i 33A w impulsie. Mógłbym dać bezpiecznik (na odpowiednio mniejszy prąd) na każdy z tranzystorów, ale to dodatkowe trzy elementy.

: piątek 27 mar 2015, 18:57
autor: Pyra
Witam
Kondensator powinien być, jednak nie zniweluje on całkowicie siadania napięcia. Standardowo w zasilaczach pracujących na 50Hz, stosuje się 1000µF na 1A prądu pobieranego. Jednak sądzę, że u Ciebie, częstotliwość PWM jest sporo wyższa. Zasadniczo, kondensator jest aby zapewnić energię przy impulsach zbocza włączającego, do momentu, aż źródło zasilania dostosuje się do zasadniczego poboru prądu. Weź jednak pod uwagę, że u Ciebie podstawową częstotliwością jest PWM, spodziewam się że będzie to około 1 - 2kHz, więc nawet przy poborze 5A, powinien wystarczyć 100 - 220µF, z tym, że o niskim ESR. Korzystnie też by było, gdybyś pomiędzy masą a dodatnim biegunem zasilania każdego klucza, dołożył ceramiczny 0,1 - 1,0µF.
Jeśli chodzi o zabezpieczenie, to oczywiście najkorzystniej jest zastosować 3 oddzielne bezpieczniki, chodzi o to, aby nie został przekroczony prąd ciągły, żadnego z elementów. Aby dokładnie obliczyć trzeba wziąć sporo parametrów, jak charakterystyki wszystkich elementów, więc dla amatorskiej konstrukcji, lepiej zastosować elementy nadmiarowe. Dla Twoich kluczy, te 2,5A będzie odpowiednie.
Tak a propos, to mam mosfety SMD w obudowach podobnych do SO-8 na 85A prądu ciągłego.

Pozdrawiam

: piątek 27 mar 2015, 19:18
autor: cob
PWM mam około 1kHz. Po co ten kondensator ceramiczny przy kluczach? Chodzi o zabezpieczenie przed jakimiś oscylacjami?
Gdybym dawał zabezpieczenie na pojedyncze klucze, to w zasadzie mogłoby to być chyba nawet na 0,75A. Zastanawiam się gdzie ewentualnie je umieścić. Między masą i źródłem, czy drenem i - z odpowiedniego koloru taśmy LED? W źródle takie zabezpieczenie chyba wyłączałoby jednocześnie tranzystor, a w zasadzie to może prowadziło do jakiegoś stanu ustalonego, gdzie zarówno mosfet jak i bezpiecznik byłyby w pewnym stopniu załączone, aż do ustania usterki. Z drugiej strony pojedynczy bezpiecznik na + zasilania odłączałby cały układ włącznie z uC i przy okazji gasłaby dioda sygnalizująca podłączone zasilanie, więc od razu byłoby widać, że coś się dzieje.

: piątek 27 mar 2015, 21:23
autor: Pyra
Witam
Chodzi o to, aby impuls prądu powstający przy załączeniu LEDów, nie szedł z akumulatorów, a z tego kondensatora. Schemat zastępczy ogniwa, zawiera szeregową indukcyjność, co powoduje, że na szybki impuls, reagują relatywnie powoli, co powoduje ogólny spadek napięcia zasilania.Dodatkowo ten impuls idzie przez przewody zasilania, ścieżki itd, a tak, krąży tylko w krótkim obwodzie.

Jeśli chodzi o zabezpieczenie nadprądowe, to możesz dać dodatkową diodę sygnalizacyjną na każdy kolor.

Pozdrawiam

: piątek 27 mar 2015, 21:26
autor: Pyra
Witam
Chodzi o to, aby impuls prądu powstający przy załączeniu LEDów, nie szedł z akumulatorów, a z tego kondensatora. Schemat zastępczy ogniwa, zawiera szeregową indukcyjność, co powoduje, że na szybki impuls, reagują relatywnie powoli, co powoduje ogólny spadek napięcia zasilania.Dodatkowo ten impuls idzie przez przewody zasilania, ścieżki itd, a tak, krąży tylko w krótkim obwodzie.

Chodzi o coś takiego:

Obrazek

Jeśli chodzi o zabezpieczenie nadprądowe, to możesz dać dodatkową diodę sygnalizacyjną na każdy kolor.

Pozdrawiam

: piątek 27 mar 2015, 21:33
autor: cob
Z tym kondensatorem ceramicznym to chyba źle zrozumiałem, bo myślałem, że mam go włączyć między masę i dren każdego z mosfetów, ale to by je chyba tylko co najwyżej spowolniło.
Plus zasilania jest wspólny i połączony z taśmą LED, a każdy z trzech minusów jest dołączony do drenu odpowiedniego tranzystora, który zwierany jest do masy podczas załączania. W takim przypadku mogę dać tylko jeden kondensator ceramiczny podpięty do masy i plusa w pobliżu mosfetów i złącza od taśmy.

: piątek 27 mar 2015, 21:37
autor: Pyra
Witam
Właśnie chodzi o to, aby kondensator był jak najbliżej drenu, każdego tranzystora.
Przy zasilaniu impulsowym, różne dziwne rzeczy się dzieją w układach...

Pozdrawiam

: piątek 27 mar 2015, 21:42
autor: cob
OK, a to dedykowane zabezpieczenie dla każdego z tranzystorów lepiej jest zainstalować w drenach, czy w źródłach?

: sobota 28 mar 2015, 09:46
autor: Pyra
Witam
Najlepiej odcinać plus zasilania od taśmy.

Pozdrawiam