www.swiatelka.pl

Witam Wszystkich serdecznie,
piszę tu chyba po raz pierwszy i mam nadzieję, że nie złamię panujących tu zasad.

Od jakiegoś czasu usiłuję zrobić lampkę do swojego roweru bazującą na Cree MC-E.
Ponieważ czasu wolnego mam niewiele to i sprawa się ślamazarzy.
Wykonałem właśnie trzecią wersję drivera i chciałbym się nią pochwalić i prosić o uwagi oraz komentarze.

Schemat w załączniku lub pod linkiem:
http://bpa.com.pl/pub/Led_driver.pdf

Założenia:
Zasilanie 13.2V (4x LiFe A123S 2,3Ah)
Równoległe połączenie po dwie szeregowo złączone diody (diody wewnątrz MC-E).
Tu pytanie czy łączenie równolegle wewnętrznych diod z Cree MC-E jest dozwolone?
Teoretycznie mają one bardzo dobre połączenie termiczne a i powinny mieć bardo zbliżone parametry.
Maksymalny prąd pracy 1,4A.

Układ bazuje na synchronicznej przetwornicy step-down ST1S10:
http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/13844.pdf
Dzięki pozbyciu się diody mamy zwiększoną sprawność i mniejsze PCB.
Przetwornica teoretycznie może dać do 3A.
Jako indukcyjność można zastosować DLG-0504-6R8 lub SRR0604-6R8ML.

Za wzmacniacz błędu robi MCP6001 a prąd mierzony jest na rezystancji 0,1 Ohm.
Wzmocnienie MCP601 można zmieniać zwierając R8.

Procesor sterujący to MSP430F20xx zasilany poprzez MCP1730.

Pobór prądu w stanie czuwania wynosi ok. 30 uA.

Rezystory o wartości 0 użyto w by można było zaprojektować jednostronne PCB.
Obecne PCB ma wymiary 16x35 mm, nie jest okrągłe, w lampce rowerowej nie jest mi to potrzebne.

Konfiguracja kondensatorów C4, C5 to wynik eksperymentów nad stabilnością układu.

P1 - wejście zasilania.
K1 - wejście programujące kontroler
SW1 - miejsce do podłączenia dwóch przycisków sterujących, można użyć też jednego przycisku.

Jak to ma działać:
Wzmacniacz błędu zasilany jest z wyjścia P1.3 kontrolera, możemy więc go zupełnie wyłączyć.
Przetwornica jest włączana sygnałem P1.4.
Dwustopniowa regulacja jasności możliwa jest poprzez zwarcie rezystora R8 do masy poprzez sygnał P1.0. Po ustawieniu P1.0 w stan wysokiej impedancji R8 "wraca" do pętli sprzężenia.
Płynna regulacja jasności możliwa jest poprzez regulację wypełnienia na wyjściu P1.4.


W obecnej wersji funkcje kontrolera zostały bardzo ograniczone założeniem jednowarstwowego termotransferowego PCB.
Użyty kontroler jest na tyle ciekawy, że można za jego pomocą mierzyć bardzo precyzyjnie (16 lub 10 bitów) prąd diody, napięcie zasilające, temperaturę itp.
Można też użyć magistrali komunikacyjnej SPI lub I2C. (marzy mi się komputer pokładowy w rowerze)

Poprzednia wersja była bez kontrolera, zastosowałem w niej czteropozycyjny przełącznik hebelkowy i zamiast dwóch rezystorów w pętli (R8 i R7) trzy rezystory.
Miałem wtedy cztery tryby OFF, 0.4A, 0.7mA i 1.4A. Na rower było to nawet wystarczające.

Wszystkie użyte części są dostępne w TME i Farnell i były dobierane głównie ze względu na cenę.

Z prymitywnych pomiarów, sprawność wyszła mi pomiędzy 86% a 90% w
zależności od mocy oddawanej.

Dla ciekawych przebiegi z wersji z przełącznikiem:
http://bpa.com.pl/pub/st1s10.html
Żółty to napięcie na rezystorze od pomiaru prądu (1/8 Ohm), turkusowy napięcie na nóżce 7 ST1S10.


Pozdrawiam,
Andrzej.

Witam
Nie wydaje Ci się, że układ jest troszkę przekombinowany?
Skoro masz możliwość płynnej regulacji jasności, to po co dodatkowy układ do regulacji dwustopniowej?
Zastanawiam się poprostu nad sensem takiego rozwiązania.

Pozdrawiam

PS: Prostowniki synchroniczne ujawniają swoje zalety przy niskich napięciach, tutaj mają mniejszy wpływ, ale nie można zaprzeczyć, że jest

Płynne sterowanie odbywa się poprzez włączanie i wyłączanie przetwornicy z określonym wypełnieniem.
Jeśli dał bym tylko jeden stopień wzmocnienia to musiał bym ją przełączać przy maksymalnym prądzie. Czym większy prąd tym mniejsza sprawność diody.
Wolę ten drugi stopień ustawić na tryb który przewiduję używać w 90% przypadków a do pełnej mocy zmienić sobie wzmocnienie.

Pozdrawiam,
Andrzej.

W takim razie zapoznaj się z tym wątkiem.
Przedstawiłem tam metodę "oszukiwania" sygnału FB w przetwornicy, co daje możliwość regulacji jasności od max ustawionego rezystorem po min bliskie zeru (zależne od typu przetwornicy). Regulacja jasności odbywa się znmianą wartości prądu
Uzyskałem tym sposobem bardzo dobre efekty, co widać na ząłączonych oscylogramach.
Można to rozwiązanie stosować praktycznie do wszystkich przetwornic ze stabilizacją prądu, z rezystorem pomiarowym podłączonym do minusa.

W Twoim wypadku wystarczą dwa rezystory i kondensator

Pozdrawiam

Nie za bardzo potrafię znaleźć ten wątek, dopiero zaczynam z forum.
Domyślam się, że chodzi Ci pewnie o regulację wypełnienia i filtr RC robiący z tego napięcie prawie stałe, które modyfikuje parametry sprzężenia?
Dobry stary pomysł, ale człowiek czasem tak się zakombinuje, że zapomina o prostych rozwiązaniach.
Te dzielone rezystory zostały z wersji z przełącznikiem i nawet nie próbowałem nic mądrzejszego wymyślić.

Pozdrawiam,
Andrzej.

Witam

awa pisze:Równoległe połączenie po dwie szeregowo złączone diody (diody wewnątrz MC-E).
Tu pytanie czy łączenie równolegle wewnętrznych diod z Cree MC-E jest dozwolone?
Teoretycznie mają one bardzo dobre połączenie termiczne a i powinny mieć bardo zbliżone parametry.
Maksymalny prąd pracy 1,4A.

Można tak łączyć ale:
1.Jeżeli vf (napięcie na strukturze przy danym prądze) połączonych równolegle struktur jest identyczne wtedy wszystko jest OK
2.Jeżeli vf połączonych równolegle struktur różni się wtedy jedna ze struktur będzie otrzymywać większy prąd - przy dużych prądach i dużej różnicy vf dioda może szybko skapitulować (szczególnie wtedy gdy chłodzenie jest słabe). Na szczęście MC-E mają zbliżone vf struktur (przynajmniej moja tak miała) więc nie powinno być źle nawet przy max. dopuszczalnym prądzie.

awa pisze:Nie za bardzo potrafię znaleźć ten wątek, dopiero zaczynam z forum.
Domyślam się, że chodzi Ci pewnie o regulację wypełnienia i filtr RC robiący z tego napięcie prawie stałe, które modyfikuje parametry sprzężenia?
Dobry stary pomysł, ale człowiek czasem tak się zakombinuje, że zapomina o prostych rozwiązaniach.
Te dzielone rezystory zostały z wersji z przełącznikiem i nawet nie próbowałem nic mądrzejszego wymyślić.

Pozdrawiam,
Andrzej.

No patrz.... a myślałem, że wkleiłem link.....
oto ten temat: http://www.swiatelka.pl/viewtopic.php?t=2257

Napięcie sterujące jest praktycznie stałe, przy takim zapotrzebowaniu na prąd wejścia FB....

Pozdrawiam