Драйвер 100 Вт на UC3842

Обсуждаем построение светодиодных драйверов, особенности питания разных типов светодиодов.

Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение soyer » 19 фев 2012, 11:51

Драйвер предназначен для питания светодиодной матрицы 100 Вт, с параметрами 33 вольта, 3 ампера.
Представляет из себя типичный пример обратноходового преобразователя выполненного на основе контроллера UC2842. КПД устройства, на сколько его можно
измерить, в зависимости от питающего напряжени, нагрузки и параметров схемы находится в пределах 88-92 %. Схема не меняет выходные параметры при изменении входного напряжения от 150 до 250 вольт, адекватно реагирует на КЗ в нагрузке. Напряжение холостого хода около 38 вольт. Имеется возможность регулировки выходного тока в пределах 0,3 - 3,0 А.
Схемотехника драйвера позволяет задавать практически любые параметры выхода, при испытаниях удавалось раскачать схему до 180 Вт. Выходное напряжение
может достигать 150 вольт, ток 10 ампер в соответствующих комбинациях, не выходя за допустимую мощность.
Самая ответственная деталь схемы это трансформатор. Для 100 Вт матрицы он выполнен на сердечнике Е42/21/15 N87 EPCOS, первичная обмотка индуктивностью 240 мкГ
содержит 35 витков (в 3 провода), вторичная 15 витков (10 проводов), обмотка питания контроллера 6 витков в один провод. Все обмотки намотаны проводом
диам. 0,6 мм. Для обеспечения требуемой индуктивности первичной обмотки между половинками сердечника вводится воздушный зазор, он может быть от 0,1
до 0,9 мм, в зависимости от примененного феррита.
Единственный недостаток устройства это отсутствие ККМ.
На сегодняшний день собрано около сотни подобных схем, на различную мощность, хочется отметить хорошую повторяемость и стабильность параметров при эксплуатации.
Вложения
2842.JPG
Yes I think to myself... what a wonderful world...

За это сообщение автора soyer поблагодарили: 8
den737 (19 фев 2012, 23:29) • dozator (20 фев 2012, 00:46) • e-tref (28 апр 2016, 14:07) • fruct (19 фев 2012, 15:08) • n6120c@mail.ru (31 авг 2016, 18:44) • poraboloid (20 фев 2012, 13:33) • valik1979 (14 авг 2012, 02:09) • voxy (20 фев 2012, 12:10)
Аватар пользователя
soyer
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1896
Зарегистрирован: 26 май 2010, 14:15
Откуда: г. Барнаул
Благодарил (а): 58 раз.
Поблагодарили: 190 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение dozator » 20 фев 2012, 00:50

А подскажите пожалуйста,правильность намотки трансформатора,первичку делить ненадо?
Аватар пользователя
dozator
Прожектор
Прожектор
 
Сообщений: 171
Зарегистрирован: 14 фев 2011, 00:11
Откуда: Балаково
Благодарил (а): 17 раз.
Поблагодарили: 8 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение skalinas » 20 фев 2012, 01:02

soyer писал(а):Схема не меняет выходные параметры при изменении входного напряжения от 150 до 250 вольт, адекватно реагирует на КЗ в нагрузке. Единственный недостаток устройства это отсутствие ККМ.

Если можно фото драйвера выложить? Какая площадь радиатора и частота?
Если попробовать прилепить пассивный корректор на 2 кондерах и 3 диодах, будет ли схема работать от 120В? Тогда и КМ можно повысить >0,85. Правда ни кто не знает как тот КМ замерить.
На вкус и свет товарищей нет
skalinas
Искра знания
Искра знания
 
Сообщений: 524
Зарегистрирован: 10 ноя 2010, 02:38
Откуда: Чебы
Благодарил (а): 14 раз.
Поблагодарили: 53 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение recolt » 20 фев 2012, 02:20

soyer писал(а):Самая ответственная деталь схемы это трансформатор. Для 100 Вт матрицы он выполнен на сердечнике Е42/21/15 N87 EPCOS, первичная обмотка индуктивностью 240 мкГ

Не толстоват ли сердечник :o ? На 100кГц (у Вас вроде так?) судя по калькулятору: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/spw_smps_e.html вроде E25/13/7 достаточно получается.
Я тоже люблю запас, но не до такой же степени....
recolt
Прожектор
Прожектор
 
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 18 дек 2011, 01:54
Откуда: Воронеж
Благодарил (а): 19 раз.
Поблагодарили: 18 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение skalinas » 20 фев 2012, 02:27

На E25/13/7 больше 60Вт не вытянуть, проверял PI Expert 8.
Вложения
Безымянный.JPG
На вкус и свет товарищей нет

За это сообщение автора skalinas поблагодарил:
ЕвГений (29 авг 2012, 21:01)
skalinas
Искра знания
Искра знания
 
Сообщений: 524
Зарегистрирован: 10 ноя 2010, 02:38
Откуда: Чебы
Благодарил (а): 14 раз.
Поблагодарили: 53 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение recolt » 20 фев 2012, 03:08

skalinas писал(а):На E25/13/7 больше 60Вт не вытянуть, проверял PI Expert 8.

PI Expert - вещь в себе, предназначенная для популяризации продукции "Power Integrations". На рассчитанных на ней моточных компонентах (по отзывам потерпевших) даже ТОП-ы не всегда корректно работают.
А вот приведённый мной выше "калькулятор" даёт честные расчёты для большинства практических решений (неоднократно проверено на практике на разных топологиях) . И кстати, признан большинством специалистов с "широко известного в узких кругах" ресурса (http://electronix.ru/forum/index.php?act=SF&s=&f=176)
recolt
Прожектор
Прожектор
 
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 18 дек 2011, 01:54
Откуда: Воронеж
Благодарил (а): 19 раз.
Поблагодарили: 18 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение skal » 20 фев 2012, 08:39

Если не секрет, в какую цену обходится драйвер?
Аватар пользователя
skal
Искра знания
Искра знания
 
Сообщений: 556
Зарегистрирован: 22 апр 2011, 17:11
Откуда: Пермь
Благодарил (а): 2 раз.
Поблагодарили: 11 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение soyer » 20 фев 2012, 10:08

Отвечу на всё сразу.
Очень рекомендую вернуться в прошлое и еще раз почитать статью "эволюция обратноходовых импульсных ип", журнал "радио" 2002 г, номера 6-9.
Все расчеты делались в программе "VIPer Design Software", в нете она есть и распространяется бесплатно. Есть и другие программы, но я выбрал эту, пока
не подводила.
dozator, при намотке трансформатора сначала мотаем половину первичной обмотки, затем вторичную, затем остаток первичной и поверх всех обмотку питания. Хотя несколько раз мотал первичку одним слоем, разницы не увидел.
Выбор частоты преобразования тоже интересный момент, в данной схеме она выбрана около 60 кГц. 90% производителей устанавливают ее в перделах 30-60 кГц. Если
поднимать до 100-150, я это уже прошел, к трансформатору, деталям и плате предьявляются уже совершенно другие требования. А борьба с наводками, возбуждениями и свистами неоправданно увеличивают стоимость изделия, да и просто не получится качественно изготовить трансформатор без спец. оборудования. Вот например, в одном фирменном драйвере тоже на 100 Вт, таких же размеров одних только резисторов 140 штук, вот это люди работают над продуктом.
Сердечник выбран конечно с запасом. Я тут сделал на 50 Вт схему на Е32/16/11, погонял - работает, а тов. kulibin говорит давай разгоним, поднял ток до 60 Вт - работает,
поднял ток до 100 Вт - работает. Это я ктому, что можно и до 200 Вт поднять но возникнут проблемы с отводом тепла. Если полевик спасет радиатор, то с транса
сложнее отводить тепло, да и прикладывание радиаторной пластины к сердечнику не на много улучшит ситуацию. Товарищи из Китая повсеместно используют сердечники
конфигурации "PQ", вот это весчь! Но у нас их не могу найти.
На фото, дальний драйвер на 50-60 Вт, радиатора хватает, на столе около 40 градусов. Если закрыть в коробку, будет погорячее. Ближний соотв. на 100 Вт.
skalinas, ставил я в схему пассивный ККМ, при этом на выходе слегка погуливали ток и напруга, с частотой сети. При 150 на входе, на выходе падает ток и возрастают пульсации. Пусть уж пока без ККМ работает, разбираться некогда.
Во сколько обходится драйвер можно и самому прикинуть. Чисто детали, транс, плата без работы около 250 рублей.
Вложения
драйвер.jpg
Yes I think to myself... what a wonderful world...

За это сообщение автора soyer поблагодарили: 2
fruct (21 фев 2012, 20:52) • nck (24 ноя 2013, 15:58)
Аватар пользователя
soyer
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1896
Зарегистрирован: 26 май 2010, 14:15
Откуда: г. Барнаул
Благодарил (а): 58 раз.
Поблагодарили: 190 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение skalinas » 21 фев 2012, 00:32

soyer писал(а): При 150 на входе, на выходе падает ток и возрастают пульсации. Пусть уж пока без ККМ работает, разбираться некогда.

Попробуй добавить витков в 1,5раза на третий обмотки и параллельно С7 поставить стабилитрон, думаю схема сможет работать и от 100В. Что бы не было провала по току, может придется уменьшить R10 до 0,2Ом. Там и ККМ можно прилепить. :)
На вкус и свет товарищей нет
skalinas
Искра знания
Искра знания
 
Сообщений: 524
Зарегистрирован: 10 ноя 2010, 02:38
Откуда: Чебы
Благодарил (а): 14 раз.
Поблагодарили: 53 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение soyer » 21 фев 2012, 11:16

skalinas писал(а):Попробуй добавить витков в 1,5раза на третий обмотки и параллельно С7 поставить стабилитрон, думаю схема сможет работать и от 100В. Что бы не было провала по току, может придется уменьшить R10 до 0,2Ом. Там и ККМ можно прилепить. :)

Скорее всего с этой схемой заморачиваться не будем, работает и пусть работает.
На днях берусь за новый проект на L6562D это ШИМ контроллер с ККМ, а выходом будет рулить AP4313 или TSM1012. Тут уж все испробую.
Yes I think to myself... what a wonderful world...

За это сообщение автора soyer поблагодарил:
fruct (21 фев 2012, 20:48)
Аватар пользователя
soyer
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1896
Зарегистрирован: 26 май 2010, 14:15
Откуда: г. Барнаул
Благодарил (а): 58 раз.
Поблагодарили: 190 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение TTimm » 24 фев 2012, 12:24

Ув. soyer, подскажите, как выбирались частотозадающие R1 и С4? по формуле из даташита f= 1.72/(R*C) по Вашей схеме получается частота примерно 163 кГц, а не 60 кГц?
П.С. Хочу повторить Вашу схему, пересчитав под свой диод 37-38В и 3.6А, пока пытаюсь понять параметры работы.
TTimm
Фонарик
Фонарик
 
Сообщений: 25
Зарегистрирован: 26 янв 2012, 12:44
Откуда: Омск
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение soyer » 24 фев 2012, 14:08

В первом варианте схемы стояли 10n и 2,4 кОм, частота была около 65-70кГц. Это и с формулой сходится.
Частотозадающий конденсатор рекомендуют ставить качественный пленочный. У нас, совершенно случайно, завалялось около 1000 шт. пленочных на 270 пФ. ну и дальше, чтоб добру не пропадать, уже не по формуле, а по осциллографу подгонял резистор до 60-70 кГц . Вот и весь секрет. Если поставить резистор на 24 кОм - частота будет около 100 кГц.:)
Yes I think to myself... what a wonderful world...
Аватар пользователя
soyer
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1896
Зарегистрирован: 26 май 2010, 14:15
Откуда: г. Барнаул
Благодарил (а): 58 раз.
Поблагодарили: 190 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение soyer » 24 фев 2012, 14:41

А вот по левому верхнему графику стыкуется.
Вложения
viewer1.png
Yes I think to myself... what a wonderful world...
Аватар пользователя
soyer
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1896
Зарегистрирован: 26 май 2010, 14:15
Откуда: г. Барнаул
Благодарил (а): 58 раз.
Поблагодарили: 190 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение TTimm » 24 фев 2012, 16:11

Понятно, спасибо.
Еще вопрос, рабочий цикл D у Вас = 50%? В таком случае Deadtime в расчетах времени включенного/выключенного состояния не участвует?
П.С. пользуюсь статьей Дмитрия Макашова "Обратноходовый преобразователь", формула

Lpri = ( Vin^2 * Ton^2 * n * f ) / (2 * Pmax)
TTimm
Фонарик
Фонарик
 
Сообщений: 25
Зарегистрирован: 26 янв 2012, 12:44
Откуда: Омск
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Драйвер 100 Вт на UC3842

Сообщение soyer » 24 фев 2012, 17:34

Может это не профессионально, но использую и доверяю только формуле закона Ома. Статью Макашова конечно читал, очень заумно и правильно.
При разработке данной схемы режимы работы не просчитывал. Схемотехника классическая из даташита, плюс немного с нета, плюс немного от готовых китайских драйверов, ну и чуть потанцевал с бубном. Вот если возниккают проблемы или не обьяснимые явления, тогда уже углубляюсь и пересчитываю по формулам. А вобще всегда сначала рисую схему на бумаге, медитирую над ней, прикидывая все варианты работы, и как только схема заработает на бумаге начинаю ее последовательно собирать. Например в этой схеме сначала сделал сетевое питание, потом контроллер, потом высокую силовую часть с проверкой каждого этапа. потом собрал низкую сторону, проверил и отстроил ее от отдельного блока питания. потом трансформатор. В итоге имеем более полное понимание что, как, откуда и зачем в схеме.
Yes I think to myself... what a wonderful world...
Аватар пользователя
soyer
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1896
Зарегистрирован: 26 май 2010, 14:15
Откуда: г. Барнаул
Благодарил (а): 58 раз.
Поблагодарили: 190 раз.

След.

Вернуться в Питание и подключение светодиодов

Кто сейчас на форуме

Зарегистрированные пользователи: Alexa [Bot], Antoxa, Baikal, BAROH, Bing [Bot], Bobka, BVlad, сергей315, СергейК, comrad, Светочъ, danic8560, divian, Евгений E, Google [Bot], Google Feedfetcher, hasan99, ivdor, Kassablanka, kulibin, lesomir, LESSAN, Litesvet.ru, m23, mailru, Majestic-12 [Bot], MAQ, MiNick, MSNbot Media, Nitro, olegbr, optomled, Олег64, Pensioner, Proizvoditel, ramsprint, recolt, Sa300d, sedoj, sereg, Squirrel, VA, vitt13, Vladimir0023, Yahoo [Bot], Zadnitca, ZZZ7ZZZ, Кэти, Вадим Клокотин, Данил, Игорь Владимирович, илья93у, молодой дед, Яндексбот