Михайлик

Безиндуктивный Led Драйвер На 220В

69 сообщений в этой теме

Михайлик    1 827

Решил создать отдельную тему, т.к. считаю, что она должна выделиться от остальных.

В журнале "Радиолоцман" №8 за 2011г., стр.51 опубликована схема драйвера светодиодов без привычных индуктивных элементов. Она меня заинтересовала тем, что с неплохим КПД можно получать заметные токи потребления. В реальности это подтвердилось. Позже возникло желание опробовать её и как предлагал автор в роли LED драйвера.

Схема с моими изменениями

post-135625-0-39205000-1416301369_thumb.jpg

Для МС9 выкладываю модель

БП.rar

В реальности С2 отсутствует, но в симуляторе шла сильная генерация, пришлось ставить.

В качестве нагрузки были выбраны два 6W модуля производства LG Innotek

LNB36-06J401A.pdf

собранные на св-диодах

LEMWS59T75HZ00.pdf

Выбор определялся высоким (45 В) напряж. питания модулей, т.к. при моделировании схемы было замечено повышение КПД с ростом напряж. питания нагрузки.

В конечном счете получена следующая конструкция

post-135625-0-04417700-1416301756_thumb.jpg

Х1 - 4х1N4007

R5 - термистор диам. 8мм

D4 - BZX55-12

Q1 - 2SC1815

D5 - КС213Б

M1 - IRFI730G

C1 - 220 мкФ на 160 В

X2 - LM317T

Результаты измерений (использован тестер M-890G):

Напряжение на модулях 87 В, ток 100 мА

Напряжение питания сети 212 В, ток потребления 0,046 А.

КПД = 87 * 0,1 / 212 * 0,046 = 0,89 (89% !).

Безусловно, измерения проводились не RMS и рез-ты явно искажены, но всё равно не плохо.

Полевик и ЛМ-ка греются не сильно, рука терпит, термистор с той же примерно темпер-рой.

Используя данные из datasheet на модули и св-диоды получаем свет. поток 35 * 14 * 2 = 980 Лм. При пересчёте на лампу накаливания (13 Лм/Вт) получаем 75 Вт аналога. Выигрыш в 7,7 раза.

Ещё раз подчеркну не совсем правильную методику измерения - не RMS. Реально похуже.

  • Одобряю 3

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Быстрый заказ печатных плат

Полный цикл производства PCB по низким ценам!

  • x
    мм
Заказать Получить купон на $5.00
Vascom    597

В чём преимущества перед драйверами с трансформатором? У них, вроде бы, КПД 90-95% может быть.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Михайлик    1 827

У меня, конечно, ещё меньше, чем по расчетам. Преимуществом считаю для себя именно отсутствием индукт. элементов. В реальности для достижения высоких технич. данных классич. драйверов требуется серьёзный расчет всех элементов схемы и, в первую очередь, дросселя (трансформатора). ( Ну не люблю я это дело! А намотку его ещё меньше!) Для промышленного выпуска имеет смысл проведения подобных действий, а вот для радиолюбителей не всегда.

Опять же считаю плюсом данной схемы её возможная малогабаритность и универсальность (!!! Просто меняем номиналы резисторов делителя и конденсатора!).

В дальнейшем хочу "загнать" ПП в цоколь КЛЛ, использовав SMD компоненты. И моделирование и практика показывают небольшое (менее 1 Вт) тепловыделение элементов.

Попозже проверю работу с эл-литом меньшего номинала (и размеров!). В симуляторе, вроде, неплохие рез-ты.

Изменено пользователем Михайлик

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Vascom    597

В реальности расчёт элементов схемы почти и не нужен. Берёшь микросхему драйвера, схему из даташита на него, покупаешь требуемый импульсный трансформатор - и готово.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Михайлик    1 827

Можно купить и драйвер... Мне просто было интересно сделать самому. А вот изготовление транса, да еще и для однотактника - головная боль для меня.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Их сейчас готовых на любой вкус найти не проблема.

Например, производства Premier Magnetics.

Imho, минус Вашей схемы - отсутствие гальванической развязки, но большой плюс - компактность.

.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Михайлик    1 827

Не считаю БОЛЬШИМ минусом отсутствие гальванразвязки. У лампы накаливания её нет. (У меня в ванной комнате сделан светильник (правда по другой схемотехнике) под потолком. Работает уже три года без проблем. Помещение довольно влажное, но я не представляю себе ситуацию попадания под напряж., кроме как залить его водой... Кроме всего прочего, в квартире всё защищено УЗО.) При её аварии (взрыв колбы) держатели спирали так же под напряж.

Основным плюсом считаю всё-таки универсальность и легкость настройки. Правда в нек-рый ущерб КПД.

Изменено пользователем Михайлик

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Михайлик    1 827

У ранее изготовленного с преобраз. по ВЧ ( на основе HV9961.pdf) помеха идёт. На нек-рых каналах кабельного ТВ заметно. Фильтры на входе той схемы отсутствуют.

Здесь фильтр также не стоит. Плата - макет для отработки номиналов и проверки самой идеи. Переключение идёт на частоте 100 Гц (а не 40 кГц как вышеупомянутая). Фронты включения полевика, судя по симулятору (да и по логике его работы) затянутые. Помех пока не наблюдал.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Михайлик    1 827

Ток определяется резистором R6. Для LM317 падение на нём 1,25 В. По з-ну Ома делим на нужный ток и получаем искомое сопротивление. Всё это описано в datasheet на 317.

По напряжению. Расчитываем падение на св-диодах (3в х кол-во) + 3-4 В на м-схему (если меньше, то будет хуже стабилизировать ток). Вычисленное напряж. будет определяться цепочкой R1,R2, D4. Как только напряж. на делителе R1,R2 превысит напряж. на стабилитроне D4, он откроется и заряд С1 прекратится. При наладке можно ставить перем. резистор в одно из плеч делителя. Для R1, чем меньше его номинал, тем меньше напряж. на выходе. Для R2 - наоборот. Дабы не сжечь м-схему или светики, поставьте при наладке в параллель С1 просто резистор, соотв. мощности и номинала.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
mvkarp    3 530

"и заряд С1 прекратится" - прекратиться ток в цепи. Т.к. полевик М1 закроется.

Ток в цепи проходит короткими импульсами в начале и в конце полупериода сети. Поэтому, Михайлик, все Ваши выкладки по поводу кпд и светового потока - очень-очень далеки от истины. Даже с учетом, что Вы предупреждали о погрешности измерений.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Михайлик    1 827

mvkarp

Всё не так плохо. Попробуйте "поиграться" с вышевыложенной моделью в Капе.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
mvkarp    3 530

Вы и световой поток в капе увидели? :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Vascom    597

Зная ток через светодиод, не сложно заглянуть в даташит и найти уровень светового потока.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
mvkarp    3 530

И он в данном случае измеряется при токе 150 мА.

А в схеме ограничение тока на уровне 125 мА, да еще и подается импульсами, пока полевик открыт.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Vascom    597

Там есть график, где световой поток указан при токах от 0 до 300мА. Ну и поделить на скважность, раз импульсы у нас.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
mvkarp    3 530

Вот поэтому и не получится световой поток двух модулей "35 * 14 * 2 = 980 Лм. ", как указал ТС.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Михайлик    1 827

Я не уверял, что эта схема - решение всех проблем. Просто она мне нравится заметно больше, нежели с конденс. балластом.

Зимой, когда будет время, оценю светоотдачу, как делал с HV9961.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
mvkarp    3 530

Вот более свежая версия документа. LEMWS59T75HZ00 Rev.2.0 (2012-03-29).pdf

Максимально допустимый импульсный ток для данных светодиодов 300 мА. Т.е., в принципе, можно повысить световой поток, подняв ток ограничения и напряжение отключения.

А в принципе, сама схема достаточно интересна. И для определенных приложений должна найти свое место.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Меня заинтересовало другое. Если драйвер линейный и для участка цепи

Напряжение на модулях 87 В, ток 100 мА

, то как получается в полной цепи?

...ток потребления 0,046 А.

Изменено пользователем Геннадий

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
mvkarp    3 530

Импульсы тока, Геннадий, импульсы. 100 мА - это ток в импульсе, 0,046 - потребляемый от сети (хотелось бы измерить его действующее значение).

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
mvkarp    3 530

Что будет, если рядом с ним ядреная бомба взорвется? :crazy:

Как по мне, так C1, C2, R4 вообще не нужны.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас


  • Сообщения

    • С размещением показаний на дисплее немного разобрался (скрин1) Идею  я понял, спасибо, буду иметь ввиду. С этим я уже сталкивался, когда делал "показометр" для переделанного в лабораторный БП  АТХ.  Только делал в CVAVR на дисплее 1602. Нормально получилось. (скрин2) 100% согласен! Но до изучения таймеров ни как пока не дойду (со мной внуков трое:4, 6 и 8 лет - особо не разгуляешься). Еще раз спасибо тебе за полезные советы!  
    • Ну и ещё. При нынешнем Rg 0.65 чуйка упала всего на 0.34дб, для Rg0.2 это падение будет 0.107дб. Я дал цифры а решать вам.
    • Ты тормози по времени то ай-ай. Сказывай лучше камрад Леха на какие колонки слушали? На твои старые?
    • Добавлю WR30-48D5V5-F    WR30-48S12-F DC/DC: 48V-12V-30W   BXA75-48S05 DC/DC: 48V-5V-75W   BXA15-48S12-F DC/DC: 48V-12V-15W   PH150S48-24/STI Преобразователь постоянного тока в постоянный 150W 24V 6.3A   NFC10-24S05SI DC/DC: 24V-5V-10W   BXA3-24S12-FSI
    • Не надо искать скрытого смысла в моих фразах. Сердечник напрямую влияет на индуктивность и косвенно на Rg. На Rg напрямую влияет диаметр проволоки и косвеено длинна. Для номинального импеданса Z=8 допустимо Rg= 0.2ом. Zmax измерять без надобности. У вас довольно хороший кабель, такой желательно иметь и внутри ас.
    • На пробу, как всегда, демонтаж. Площадь=(Д.реб*Ш.реб* кол-во ребер*2)+(Д.опора*Ш.опора).  Радиатор 150х110 высота 14, основание 3 мм. Вес 265 г. 37 ребер, толщина ребра 1 мм, межреберье - 3 мм. Площадь около 1050 см. 6 отверстий с резьбой М4, цена 150. 5 штук.   Радиатор 170х30 высота 25, основание 4 мм. Вес 140 г. 6 ребер, толщина ребра 1,5 мм, межреберье - 4 мм. Площадь около 470 см.  3 отверстия с резьбой М3 на крайнем ребре, цена 80 руб/шт. 3 штуки. Радиатор 128х30 высота 25, основание 4 мм. Вес 115 г. 7 ребер, толщина ребра 1,5 мм, межреберье - 3+ мм. Площадь около 410 см.  3 отверстия с резьбой М3 на крайнем ребре, цена 60 руб/шт. 3 штуки. Радиатор 101х61 высота 7,5, основание 1+ мм. Вес 55 г. 27 ребер, толщина ребра 1+ мм, межреберье - 3- мм. Площадь около 260 см. 4 отверстия с резьбой М4, цена 40 руб. 5 штук. Радиатор 145х120 высота 25, основание 3+ мм. Вес 400 г. 18 ребер, толщина ребра 1,5+ мм, межреберье - 5 мм. Площадь около 1300 см. 7 отверстия с резьбой М4, цена 200 руб. 5 штук. Радиатор 225х140 высота 31, основание 7+ мм. Вес 1100 г. примерно 15 ребер, толщина ребра 2,5 мм, межреберье - 6 и 8 мм. Площадь около 1850 см. 8 отверстий с резьбой М6, цена 400 руб. 5 штук. Подошва с прорезями, см фото Может кому будет интересно еще один Радиатор 410х295 высота 52, основание 17 или 23 мм. Вес около 10 кг. 20+18 ребер, толщина ребра 3 мм, межреберье - 5 мм. Площадь около 8500 см. много отверстий с резьбой М4, цена 2000 руб. 3 штуки. Та часть, которую можно выделить - ровная подошва - 150х295 высота 52, основание 17 мм. Вес около 4-5 кг. 20  ребер, толщина ребра 3 мм, межреберье - 5 мм. Площадь около 4500 см.  
    • Кажется это ВОТ ТАКАЯ приблуда. И, схему на неё искать придётся очень долго...  Ага-да, для автоаккумуляторов она не годится.