Расчет LED-драйвера на HV9910

[Falconist]

Признаюсь честно: первоисточник в экселевском формате где-то скачал пару лет назад. Скорее всего, на "Казусе". Поэтому сразу же извиняюсь перед автором, что использовал его заготовку. А тут вот понадобился. Открыл, подставил свои значения - схватился за голову: серьезные ошибки в расчетных формулах. Пришлось открывать даташит и апноуты и править.

Результат плюс исходные апноуты - в аттаче. 

Расчет компонентов LED-драйвера на HV9910.xls

AN-H50 (Constant Off-time Buck-based LED Drivers Using HV9910).pdf

AN-H48 (Buck-based LED Drivers Using HV9910).pdf

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[mvkarp]

Следует сказать, что производитель рекомендует не применять HV9910, а применять усовершенствованный драйвер HV9961.
1. HV9961 Data Sheet – Микросхема драйвера светодиодных ламп с управлением по среднему току.pdf
2. HV9961_RU Data Sheet – Микросхема драйвера светодиодных ламп с управлением по среднему току.pdf
3. HV9961DB1 – 21 Вт драйвер перем. тока для светод. светильн. с точной регулир. по средн. току (Входное напряжение от 90 В до 265 В, выходной ток 350 мА)..pdf
4. AN-H64 Application Note – Сходства и функциональные отличия между драйверами светодиодов HV9961 и HV9910B.pdf
5. Взаимозаменяемость и функц. различия между имп. драйверами светодиодов HV9910B и HV9961 пр-ва Supertex Inc (Полупроводниковая светотехника 2009-01.pdf

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Falconist]

Я как-то прикупил шесть штук этих микросхем. Не выбрасывать же? Сейчас ваяю на них освещение в подсобные помещения (кухня, прихожая, ванна и туалет).

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[mvkarp]

А у нас и сейчас только 9910 в продаже. 9961 пока не нашел.

[Falconist]

9961 видел в продаже, но он раза в 3, если не больше, дороже, чем 9910. Земноводное покупать не дает.

Не думаю, что расчет сильно отличается. Тот, что по "постоянному току", с фиксированным временем отключения, вроде бы подходит и для 9961.

[Михайлик]

Я уже года три пользуюсь 9961. (Выкладывал в соотв. ветке фото). Посмотрите для примера

http://we.easyelectronics.ru/power-electronics/istochnik-toka-dlya-moschnyh-svetodiodov-s-pitaniem-ot-seti-220-v-50-gc.html

Про 9910 много жалоб на их плохую надёжность - то ли взрываются, то ли что ещё...
 

[Falconist]

Не любят коэффициента заполнения более 50% - идут вразнос. Для исключения этого явления и применяется режим с постоянным временем закрытого состояния (ЧИМ), когда времязадающий резистор подключен не к общей шине, а к выходу на затвор полевика. Режим, для 9961 - штатный.

Практический опыт применения Supertex HV9910.pdf

Функциональные различия между HV9910 и HV9961.pdf

[mail_robot]

Ну в целом то все верно и строго по даташиту. Однако задаваться пульсациями в 30% ради экономии на дросселе очень сомнительный путь. Даже 15% будет многовато. Пульсации прежде всего будут говорить о том, насколько правильно подобран дроссель и от этого будет зависеть режим работы остальных элементов силовой цепочки. Если пульсации больше 1%, то это скорее всего будет значить, что дроссель будет постоянно находиться в насыщении (некоторое время, которое задано постоянной времени цепи реакции на превышение тока ключа). Будет срабатывать ограничение по току ключа (жестко). Так как при избыточной индуктивности это процесс был бы демпфирован остатками амплитуды индукции в сердечнике, а при недостаточной демпфировать уже не чем. А это совсем другой режим. Мы вырубаемся, когда стукнулись головой об стенку, или не долетаем до нее буквально какие то сантиметры, пугаемся и уходим?. Разница существенная. В итоге, при запасе индуктивности,  ключик греется заметно меньше и диодам хорошечно (при пульсациях из-за времени реакции ток кратковременно всегда будет превышать допустимый). Вообще реально для самого благоприятного режима работы диодов лучше всего задаваться коэффициентом пульсаций от 0,1 до 0,7. Это из практики. Конечно дроссель получится не совсем то что хотелось бы, но тут вопрос - для себя или на выброс?

Я экспериментировал с разными типами индуктивностей, с разными значениями, и опытным путем пришел именно к таим заключениям. В качестве сердечников для индуктивностей лучше всего использовать Ш-образные силовые ферриты от трансформаторов БП АТХ (дежурка и ТГР). при этом дежурка подходит как есть, а в ТГР надо делать зазор порядка 0,5...0,8 мм. Перебарщивать с зазором не стоит, потому как резко падает индуктивность и растет металлоемкость. Лучше конечно сперва намотать, а потом уже подобрать зазор по измерителю индуктивности. Мотать сколько влезет любым проводом (если надо, то кратно в 2-3 провода) из соображений 3-4 А/мм2. Сердечника ЕЕ19 вполне хватает для мощностей от 50 до 80 Вт. Сердечник ЕЕ16 держит максимум в районе 50. Еще конечно зависит от того какая сборка светодиодов (на какое напряжение). Больше 200 вольт лучше не собирать. Не хватит глубины регулирования микры. Но (!) чем выше напряжение сборки, тем меньше будет дроссель. Вот тут уже есть поле для маневра

Лучше всего будет брать сборку максимального напряжения (160-190 вольт), брать максимально возможный по габаритам сердечник, мотать дроссель с замером индуктивности и под эти параметры подбирать минимальную частоту работы ШИМ (ЧИМ). Тогда потери в элементах будут минимальными и срок службы светиков максимальный. И можно будет брать транзистор ключа не самый дорогой с полной емкостью затвора близкой к паспортной. С увеличением частоты микра становится очень чувствительной к емкости затвора и приходится уже танцевать с бубном вокруг транзюков и платить больше. Иначе либо микра быстро подклеится, либо радиатор придется вешать конских размеров.

Изменено 1 августа, 2017 пользователем mail_robot

[Falconist]

31 минуту назад, mail_robot сказал:

от 0,1 до 0,7

Процентов?

[mail_robot]

именно. 0,1 подставляется в расчет условно, для получения режима неразрывного тока

Изменено 1 августа, 2017 пользователем mail_robot

[Falconist]

Это желательно. А реально? Получаются дикие размеры.

[mail_robot]

у меня получилось. И совсем не дико. (фото в соседней теме) До того задавался пульсациями в 10% была жуть

Хотя конечно если смотреть на китайские драйверы с микродросселями, то мой экземпляр выглядит жутковато по размерам.

Изменено 1 августа, 2017 пользователем mail_robot

[mail_robot]

В 29.10.2016 в 05:55, mvkarp сказал:

9961 пока не нашел

на алишке их как говна за баней по смешным ценам. Я брал десяток в корпусе SO8, вполне нормальные

В 29.10.2016 в 15:18, Михайлик сказал:

Я уже года три пользуюсь 9961. (Выкладывал в соотв. ветке фото). Посмотрите для примера

пользовался вашей статьей когда начинал первые движения по этой микре. Брал оттуда расчетную часть и основные рекомендации по проектированию. Очень помогло, спасибо

[Gennady_B]

Совсем недавно сделал драйвер на этих микросхемах. Можно ставить как 9910 так и 9961. Заодно и пассивный корректор мощности впихнул, люблю я их.

LED Driver 40W.pdf

[mail_robot]

а можно чуть разъяснить по пассивному ККМ? Как работает эта хреновина из пары конденсаторов и трех диодов?

 

кажется я уже понял в чем суть, можно не объяснять. Не стоит такой ККМ расходов на его монтаж.

Я вот сейчас присматриваюсь к микросхемам LYT4217, правда пока не знаю где купить, но вкусняшек в них куда как больше чем в НТ99хх

[Gennady_B]

3 часа назад, mail_robot сказал:

Не стоит такой ККМ расходов на его монтаж

Нет, там суть в том, что были сильные ограничения по высоте платы (16мм), поэтому поставил два узких электролита от Jamicon лёжа "на боку", а SMD-шки монтировал снизу. Ну, и, сам Бог велел, вставил три диода.

А решения от Power Integrations мне тоже больше нравятся, там хоть высоковольтную ногу отделяют зазором от остальных, Supertex (ныне ONsemi, точнее уж FairtchildSemi) хреначит 1-ю высоковольтную рядом со 2-й CS в корпусе so-8. Не кошерно.

[mail_robot]

@Falconist

у меня тут из головы все не вылезают ваши слова про матерые дроссели. Я поднял свой расчет, подставил в ваш свои цифры и они нифигасики не сошлись...

По моему расчету получается все время индуктивность раза в 4-5 меньше. Думаю в чем дело и кто не прав

[Falconist]

Я буду весьма благодарен, если у Вас получится разобраться.

[mail_robot]

У меня сейчас переезд полным ходом. Не до расчетов

[mvkarp]

Алексей, помнится  - что-то читал про 9910. Ему на смену пришел 9967.Вы в курсе?

 

[Falconist]

В курсе. В 3...4 раза дороже.

[mvkarp]

Но в ней исправлены какие-то там ошибки, присутствующие в 9910.

[Falconist]

Допускается коэффициент заполнения больше 50% - и всё.

Если не допускать значительной амплитуды пульсаций питающего напряжения или слишком низкого постоянного напряжения питания (не менее, чем в 2 раза больше падения напряжения на светодиодах), то и 9910 работает нормально.

При питании от переменного напряжения надо просто не жадничать на емкости фильтрующего конденсатора после моста. При питании достаточно низким постоянным напряжением - применять режим переменной скважности.

[mvkarp]

Алексей, я давно читал про отличия. Если не попутал с чем, то вроде что-то со средним током было связано. Что 9910 неправильно отрабатывает.

[Falconist]

Ну да, это тоже есть. Но у меня на макетах и 9910 работают Пока гоняю их в тестовом режиме.