Решил проапгрейдить свою систему освещения. Для этого прикупил на DX светодиодик.
Данный светодиодик достаточно мощный и светит чистым белым цветом, без всякого постороннего желтоватого или синеватого оттенка.
Что было до этого
Юзал я для освещения вот такую сборку из 10 белых светодиодиков по 1 Вт.
В качестве драйвера — вот такой сундучок)
Там небольшой трансик, платка управления на меге, линейный драйвер
светодиодика (после ШИМа и RC-цепочки). В общем, всё довольно тупо.
Из-за небольшой мощности, небольшого падения напряжения и большого
радиатора, ничего не грелось. Кроме трансика)
Впрочем, решено было данную систему проапгрейдить. 10 Вт — фии для светолюбивого человека вроде мя.)
Первый вариант схемы
В качестве драйвера мощного светодиодика я решил применить бустерный
стабилизатор. Бустер хорошо умеет регулировать ток и может повысить
напряжение до требуемых светодиодику 32 вольт.
В инете нарылся калькулятор бустера, в который я вбил приблизительные данные.
Вот, что получилось.
Что же, выбираем детальки.
Для управления подойдёт тинька 26L — дешёвая, имеющая быстрый асинхронный таймер, тактируемый от 64 МГц, АЦП.
Из силовухи — мосфитик IRLU024N, с логическим управлением, непрерывный
ток стока до 17 А. Дросселей решил сделать несколько разных, потом
методом тыка выбрать наиболее удачный.
В качестве нагрузки, которую не жалко (да и не просто) убить — обычная лампочка на 36 вольт. Вот такая схемка получилась.
Недолго думая, собрал. Дроссель, который на фотке — от какого-то
китайского компового блока питания, с выхода 3.3 В. Он, кстати, и
остался в окончательной версии.
Тиньку пока повесил просто на проводочках. Прошивка считывает положение
переменного резистора и выставляет соответствующее заполнение ШИМа.
Частота ШИМа — 125 кГц.
Что же, смотрим напряжение на лампочке и повышаем заполнение до тех пор,
пока не получим нужные 36 вольт. Выходная мощность — 60 Вт. Лампочка
ярко светит секунд 30, затем кондёры немножко надуваются, а силовой
транзистор выпаивается из платки. Фейл. (
Второй вариант схемы
Оказывается, у мосфитов есть очень вредный параметр — заряд затвора (Qg).
Например, для нашего IRLU024N он равен 15 нКул. То есть, затвор
полностью заряжается за 15 нс током 1 А. А жалкие 20 мА с тинькиной
ножки зарядят затвор куда медленней, где-то за 750 нс. Учитывая, что
период ШИМа при частоте 125 кГц составляет 8000 нс, заряд-разряд
отъедает почти 40% времени ton (при заполнении 50%), вот транзистор и греется как самовар.
Чтобы ускорить этот процесс, юзаются специальные драйверы затвора.
Например, IR4428 (IR4426, IR4427). Такой драйвер может выдать импульс в
несколько ампер, который быстро перезарядит затвор. А ещё у драйвера
есть триггер Шмитта на входе, так что кривая форма входного сигнала ему
не страшна.
От «логических» мосфитиков я решил отказаться. В конце концов, был выбран дубовый IRF3205.
Входные и выходные конденсаторы зашунтированы мелкой керамикой, для фильтрации мощных импульсных токов.
Новая схемка заработала куда лучше. Выходная мощность 60 Вт, схемка чуть
греется (без радиатора). КПД чуть меньше 90%. Поставил на транзистор и
диод небольшой радиатор и подцепил вторую лампочку. Выходная мощность
120 Вт, схемка греется, но опасений за её жизнь не возникает)
Подцепил светодиодик.
Испытания
Собрал платку управления.
Прошивка считывает рабочие ток и напряжение светодиодика и компенсирует
разницу между текущим и заданным значением, изменяя заполнение ШИМа.
Требуемая мощность выбирается кнопочками и отображается светодиодной
линейкой. DS1820 прицеплен к радиатору светодиодика. При нажатии двух
кнопочек сразу, на светодиодной линейке отображается температура.
При превышении рабочего напряжения, тока или температуры, девайс уходит в защиту.
Второй канал ШИМа заюзан для регулировки оборотов вентилятора,
обдувающего радиатор светодиодика. Вентилятор подключен к такому
простенькому драйверу.
Запихал всё в ту же коробочку)
Готово.
Кнопочками задаётся мощность — 3.2, 6.4, 12.8, 25.6, 51.2 или 102.4 Вт.
Сам светодиодик приделан к какому-то радиатору, купленному в ДНСе рублей за 50.
Что можно сказать о мощности?)
3.2 Вт. Полумрак. Мона юзать как фоновую подсветку при работе за компом.
12.8 Вт. Аналог моей предыдущей лампочки. Вполне мона работать.
51.2 Вт. Уже посветлее. Можно возиться с SMD мелочёвкой и не обязательно придвигать лампочку близко к себе. Удобно)
102.4 Вт. Визуально не очень сильно отличается от 51.2 Вт. Но самому
девайсу явно приходится куда туже) Светодиодик пышет жаром, подводящие
провода сильно греются. Руку под светодиодиком нельзя держать дольше
нескольких секунд. В нескольких сантиметрах перед светодиодиком плавится
целофановый пакетик.
upd: Выяснилось, что разнести контроллер и силовую
часть на разные платки — далеко не лушчая идея. Лучше всё сделать на
одной платке, и силовые линии сделать потолще.
Самоделкин - Сделай сам, своими руками.
