Драйвер MAX16803

Обсуждаем построение светодиодных драйверов, особенности питания разных типов светодиодов.

Драйвер MAX16803

Сообщение sea » 30 июл 2010, 20:36

Как-то, удачно приобрел такие МС по 30 копеек за 1 штуку.
Так вот решил воспользоваться.
Расчитана МС MAX16803 на ток 350 мА и мощность рассеивания до 2,67 Вт.
Подключил к 12 В три последовательно RGB-светодиода (все СИД на теплоотводе от процессора старого), в каждом канале такая МС. Использовал ШИМ-сигнал от МК.
Врубил на полную, засветилось ярко и красиво! Но потом красный кристал начал мигать. Пробую драйверы горячии, а об красный можно обжечь палец ( что собственно и случилось чуть-чуть :) ). Срабатывает тепловая защита и красный вырубает, потом остывает и т.д.
Делаю скважность 0,5 все горят стабильно, ток соответствующий (действующее значение около 175 мА). Получается, что без дополнительного теплоотвода МС не способна рассеивать указанную мощность.
P=0,35*(12-2,2*3)=1,89 Вт, что меньше 2,67 Вт.
В документации про дополнительный радиатор или площадь медной фальги на плате я не нашел.
Нашел демонстрационную плату на основе этой МС, там насколько я понял ее основание припаяно к фолге двухсторонней платы и площадь весомая.
Как можно по таким данным проектировать какие-либо устройства? :shock:

А вообще хотел спросить у профи, есть-ли смысл использовать линейные драйверы конкретно для данного случая?
По сути они - это баластный резистор с дополнительными функциями (ШИМ, например), или я ошибаюсь?
sea
Торшер
Торшер
 
Сообщений: 44
Зарегистрирован: 04 июн 2010, 16:09
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение kulibin » 30 июл 2010, 23:38

Нет, это полноценный драйвер. В качестве ключевого элемента используется встроенный FET транзистор. Падение напряжения указано от 0,5 до 1,5, так что по идее сильно много эта штука рассеивать не должна. Либо микросхемы дохлые, либо схема включения неправильная, хотя там вроде пара элементов всего, но мало ли. Не будем забывать, как работают такие микросхемы. Входное напряжение поступает на вывод микросхемы, а с него идет на питание самой микрухи и на исток полевика. Микруха - генератор ШИМ сигнала, поступающего на затвор полевика, а диоды вы цепляете к стоку. Ток регулируется низкоомным резистором, который для микросхемы является как бы сенсором. То есть она сравнивает напряжение, проходящее через него, с внутренним эталоном. Единственная причина, по которой она может сильно греться - это если транзистор открыт не до конца и рассеивает как конь. Так что копайте матчасть :)
Не спрашивай Россию - что она для тебя сделала. Спроси себя - что ты сделал для нее.
Аватар пользователя
kulibin
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 18138
Зарегистрирован: 18 дек 2009, 03:34
Откуда: Барнаул
Благодарил (а): 45 раз.
Поблагодарили: 871 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение sea » 31 июл 2010, 00:29

Так, что выходной транзистор работает в ключевом режиме (открыт-закрыт) или как?
Генератор ШИМ, я так полагаю, работает на высокой частоте около 1 МГц?
Я по началу думал так.

Если есть материал по таким драйверам, по принцыпу их работы скинте ссылочку.

Какой у этих МС КПД?
sea
Торшер
Торшер
 
Сообщений: 44
Зарегистрирован: 04 июн 2010, 16:09
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение sea » 31 июл 2010, 00:41

Только что посмотрел в документации MAX16803 на временные диаграммы тока СИД при ШИМ-регулировании.
Может я слишком большую частоту ШИМ (977 Гц) поставил и в результате переходных процессов и выделяется избыточная мощность?
Хотя, где-то видел, что до 2 кГц можно для данной МС.
Да и откуда потери при подаче на вход DIM постоянного напряжения?
Ошибку в такой схеме трудно сделать, хотя и возможно. Вроде все верно!
sea
Торшер
Торшер
 
Сообщений: 44
Зарегистрирован: 04 июн 2010, 16:09
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение kulibin » 31 июл 2010, 00:44

Ну, по правде говоря я тупо набрал в гугле название и почерпнул даташит. Там все есть, в том числе принцип работы. Транзистор работает (должен во всяком случае) в ключевом режиме, так что нагреваться там нечему. Думаю, для начала лучше было бы не использовать диммирование, а подключить в недиммируемом режиме. Если все заработает нормально - тогда и копать параметры сигнала. Вообще там вроде 200 Гц указано :)
Не спрашивай Россию - что она для тебя сделала. Спроси себя - что ты сделал для нее.
Аватар пользователя
kulibin
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 18138
Зарегистрирован: 18 дек 2009, 03:34
Откуда: Барнаул
Благодарил (а): 45 раз.
Поблагодарили: 871 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение sea » 31 июл 2010, 00:51

Вообщем спаяю завтра на макетке драйверок и проверю все догадки, сегодня уже позновато.
В том-то и дело - пробовал просто на DIM постоянку, эффект тотже.
Перечитаю даташит подробней
sea
Торшер
Торшер
 
Сообщений: 44
Зарегистрирован: 04 июн 2010, 16:09
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение sea » 31 июл 2010, 12:19

Спаял:
питание 12 В БП компьютера;
на DIM +5 В от внутреннего стабилизатора МС MAX16803;
нагрузка 2 резистора по 2 Вт с общим сопротивлением 22 Ом (что даже выше, чем у трех красных кристалов СИД 3*2,2/,35=18,9 Ом).

Ток стабильно держит 360 мА (пока драйвер не нагрелся), потом также срабатывает термозащита и отключает нагрузку, остыл - включается (зона нечувствительности 23 град.С).

Правомерно ли я заменил СИД резистором в данном случае?

Посмотрите еще вот такой файл "MAX16803EVKIT.pdf". Здесь указано, что сигнал PWM может быть 0,1...2,0 кГц.

В этом файле есть такая формула на стр. 3: I_LEDMAX=2.666/(V_IN-V_LED). Т.е. максимальный ток ограничивается максимально возможной рассеиваемой мощностью (2,67 Вт при температуре воздуха +25 град.С). Выражение в скобках есть падение напряжения на драйвере, т.е. на силовом транзисторе. Получается, что он не в ключе работает! Или как?
sea
Торшер
Торшер
 
Сообщений: 44
Зарегистрирован: 04 июн 2010, 16:09
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение sea » 31 июл 2010, 12:34

Пролистал даташит, и не увидел ничего про работу силового транзистора в ключевом режиме.
Может укажите где оно спрятано, на какой странице?
sea
Торшер
Торшер
 
Сообщений: 44
Зарегистрирован: 04 июн 2010, 16:09
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение kulibin » 31 июл 2010, 14:07

Там и не будет. Работа транзисторов в ключевом режиме в составе генераторов ШИМ достаточно подробно расписана много где.тут, например.
Проще говоря, мощность, которую рассеивает микросхема, складывается из мощности, рассеиваемой на транзисторе и мощности, рассеиваемой основной внутренней схемой. Очевидно, что при большой разности входного-выходного напряжения, рассеиваемая мощность будет выше. Если вы питаете микросхему от 40 вольт, а на выходе у нее 3 вольта (в случае подключения одного диода), то излишек рассеивается согласно схеме питания - я не знаю, как там она реализована. Кстати, именно поэтому красная цепочка греется сильнее - у красных падение напряжения на 1 В меньше.
Подключение резисторов вместо диодов не вполне корректно - они не имитируют диодную нагрузку на 100 процентов.
Не спрашивай Россию - что она для тебя сделала. Спроси себя - что ты сделал для нее.
Аватар пользователя
kulibin
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 18138
Зарегистрирован: 18 дек 2009, 03:34
Откуда: Барнаул
Благодарил (а): 45 раз.
Поблагодарили: 871 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение kolap » 31 июл 2010, 14:44

Я по англицки не ферштейн (к большому моему сожалению) но где то промелькнуло что во избежании создания помех радио и электронике внутренний полевик получает управление не ПЭимпульсом Рис1 :) , а трапециеё Рис2 :( .
Какими элементами регулируется крутизна подъема и спада для меня пока темный лес. :(
Возможно она у вас работает вообще по рис3 :o считайте линейный режим. :shock:
когда полевик открыт или закрыт выделяемая на нем мощность 0 (Ноль)
потери на включении и на выключении растут с уменьшением крутизны подъема и спада :( (помехи падают) ;)
Если управление треугольником то... 1/2 мощности нагрузки ;)
Т.Е. возможно так совпало что у Вас режимы не оптимальные (ну типа "не в это время и не в этом месте да и не так " :( )
Поправте меня кто нибуть, если я ошибся 8-)
Вложения
УправлениеМелкосхемой.gif
Мощность потерь равна половине площади сумм спада и подъема
"Да будет СД свет!" сказал Бог, глядя сверху на входящего в лабораторию Лосева.
Аватар пользователя
kolap
Искра знания
Искра знания
 
Сообщений: 880
Зарегистрирован: 15 апр 2010, 14:56
Откуда: Барнаул
Благодарил (а): 140 раз.
Поблагодарили: 55 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение sea » 31 июл 2010, 15:02

Да я хотел про линейные драйверы СИД материал посмотреть.
А Вы использовали линейные драйверы?

Я думал, что при высокой частоте ШИМ сказывается инерционность светодиодов, которая и не позволяет резко измениться току СИД при открытии-закрытии ключевого транзистора.
Однако, в таком режиме потери будут пропорциональны току СИД, падению напряжения на силовом элементе в открытом (полностью) состоянии и скважности ШИМ: P=I_LED*dU_DU*D_PWM. Тогда максимальные потери будут при D_PWM=1 получим P=0,35*1,5(макс. заявленое)*1=0,525 Вт.
Конечно это при идеальной коммутации, но все же.

Прихожу к первоначальному выводу, что данная МС, как принято сейчас говорить, "интелектуальный" резистор-баласт!
Или все не так?
sea
Торшер
Торшер
 
Сообщений: 44
Зарегистрирован: 04 июн 2010, 16:09
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение sea » 31 июл 2010, 15:25

Ну даташит посмотрите, там есть осцилограммы тока светодиода
sea
Торшер
Торшер
 
Сообщений: 44
Зарегистрирован: 04 июн 2010, 16:09
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение kolap » 31 июл 2010, 16:35

sea писал(а):Я думал, что при высокой частоте ШИМ сказывается инерционность светодиодов, которая и не позволяет резко измениться току СИД при открытии-закрытии ключевого транзистора.
Прихожу к первоначальному выводу, что данная МС, как принято сейчас говорить, "интелектуальный" резистор-баласт!
Или все не так?

Если мы будем рассматривать вообще, а не данный конкретный случай.
То я, поддерживаю Кулибина в том, что резистор для иммитаци нагрузки для драйверов работающих на частоте более
500 герц, ну как булыжная мостовая для фигуриста. :( Может и не вытанцовываться :)
При эксререментах надо заменим резистор на диодный экваивалент !!!
И по падению напряжения (можно составные) и по емкости.
Например: Диоды ВЧ или Импульные.(они на порядок дешевле и не сгорят, если с запасом)
Я для себя, чтоб понять процесс, представляю емкость как пружинку, а индуктивность как вагончик.
Так вот. По моему понятию, если энергия пружинок (емкостьСД) и масса вагончиков
(индуктивность СД и ПОДВОДЯЩИХ проводов) совпадет с расчетной заводской (конструкторской)
Будет Вам счастье регулировать яркость.. без риска повреждения СД и . т.е. "интелектуальный" резистор-баласт!
"Да будет СД свет!" сказал Бог, глядя сверху на входящего в лабораторию Лосева.
Аватар пользователя
kolap
Искра знания
Искра знания
 
Сообщений: 880
Зарегистрирован: 15 апр 2010, 14:56
Откуда: Барнаул
Благодарил (а): 140 раз.
Поблагодарили: 55 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение kolap » 31 июл 2010, 16:45

Попросту, индуктивность и емкость могут затянуть время переключения и рассеиваимую мощщ
Чем больше частота тем хуже. А крутизна переключения еще чем задается?
и если не внешними :( т.е не возможно уменьшит дешево. но не про нас) :( 8-) :lol: :P :( :lol:
"Да будет СД свет!" сказал Бог, глядя сверху на входящего в лабораторию Лосева.
Аватар пользователя
kolap
Искра знания
Искра знания
 
Сообщений: 880
Зарегистрирован: 15 апр 2010, 14:56
Откуда: Барнаул
Благодарил (а): 140 раз.
Поблагодарили: 55 раз.

Re: Драйвер MAX16803

Сообщение sea » 31 июл 2010, 17:19

Я думаю, что для 500 Гц врятли будет существенная разница между СИД (именно светоизлучающем диодом) и резистором. Там, кстати, в даташите есть сноска про факторы при измерениях. Так вот вместо нагрузки именно активное сопротивление использовалось.
Ну да ладно, это все ерунда поскольку на реальных трех типичных СИД PL6N-3LFE картина таже.
Для красных кристаллов происходит даже срабатывание термозащиты (кристалл МС нагревается до 150 град.С). Остальные драйвера для зеленого и синего кристаллов тоже греются очень значительно (без использования DIM).

Думаю, надо дополнительно теплоотвод устанавливать как в "MAX16803EVKIT.pdf" например.

Но с принцыпом работы сего девайса все же для меня не все понятно :(
sea
Торшер
Торшер
 
Сообщений: 44
Зарегистрирован: 04 июн 2010, 16:09
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

След.

Вернуться в Питание и подключение светодиодов

Кто сейчас на форуме

Зарегистрированные пользователи: acher, Alexa [Bot], Andrew46, ArtDen, Bing [Bot], Bobka, BVlad, сергей315, comrad, Светочъ, danic8560, Daria, Dean, Google [Bot], Google Feedfetcher, gora, ivanko, Led-Life33, led19, mailru, Majestic-12 [Bot], MAQ, Mickle.l, MiNick, monia, MSNbot Media, Nitro, olegbr, optomled, Pensioner, Proizvoditel, ptaha, pti_led, sema1285, sergei28, soyer, TATOSHKA, VA, vadimka, VelvaS, Yahoo [Bot], Вадим Клокотин, ВикНик, Данил, Игорь Владимирович, изобретатель, Яндексбот