управление 12В светодиодными модулями с ОК

[gusmakous]

Стоит задача: 

Управлять 30ю нагрузками в автомобиле. Рабочее напряжение 10-15В. 

Каждая нагрузка представляет собой 12В модуль (в последовательной цепочке три кристалла и резистор) с силой тока до 50мА.

Яркость светодиодов можно регулировать.

Комутация лент по шине питания. Тоесть "-" выводы светодиодных лент соеденяются между собой и намертво прикручиваются к массе. 

 

В первой итерации я вопрос решил таким образом на макетной плате элементами в DIP корпусас: ардуино с питанием 5В,  74HC595 - 4шт,  каждый выход сдвиговых регистров через два транзистора npn и pnp которые уже в свою очередь коммутируют светодиодные модули на +12В. 

Яркость я могу регулировать 4 градациями, и все это организовано програмным ШИМ.

Теперь проблемма в том что нужно Изготовить мелкую серию с изготовлением нормальных плат. Нужно уменьшить габариты и кол-во дискретных элементов. Даже если перевести все это в SMD корпуса, то "миллиард" транзисторов займет много места и главное времени на монтаж. 

Возможно есть какое-то решение которое позволит управлять 12В нагрузкой только микросхемами? или в крайнем случае по одному транзистору на канал. 

 

[Реклама]

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

[Falconist]

Поставьте вместо ключей генераторы тока и не нужны будут резисторы в модулях. 

http://forum.cxem.net/index.php?/blogs/entry/306-управление-светодиодами/

В качестве примера, только применить р-п-р транзисторы и перевернуть по вертикали. Зажигаться будут нулем с выхода микросхем.

Чтобы КМОП м/схемы потянули 50 мА непосредственно - фантастика.

[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

[gusmakous]

Благодарю за столь быструю реакцию.

Дело в том что модули готовые и закрыты в пластиковом корпусе. Мне их не удобно модернизировать. Да и в случае генератора тока, который вы привели, так же остается 2 транзистора, и 3 резистора = 5 компонентов х 30 каналов = 150элементов. 

Да понимаю про прямой выход с микросхемы 50мА, и не надуюсь на него. Возможно есть 12В (20В) микросхемы или ключи в много лапых корпусах которые способны работать с напряжением вольт до 20, и тогда у меня на выходе каждого канала будет 1 резистор и транзистор. 

[Реклама]

Особенности хранения литиевых аккумуляторов и батареек

Потеря емкости аккумулятора напрямую зависит от условий хранения и эксплуатации. При неправильном хранении даже самый лучший литиевый источник тока с превосходными характеристиками может не оправдать ожиданий. Технология, основанная на рекомендациях таких известных производителей литиевых источников тока, как компании FANSO и EVE Energy, поможет организовать правильный процесс хранения батареек и аккумуляторов. Подробнее>>

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

[dumm]

так ставь по одному резистору и одному транзистогру на канал,

зачем их там так много?

[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

[gusmakous]

ПОтомучто Ардуино и 595я имеет ТТЛ выход 0-5В. А светодиоды питаютс от 12 в. Чтобы закрыть pnp транзистор нужно на базу потенциал подать близкий к напряжению питания. А микросхемы как я сказал выдают максимум 5В.

[dumm]

поставь транзистор по схеме с общим эмиттером!!!

[Yurkin2015]

Кто во что горазд!

Я бы сделал так. Один транзистор на каждый выход по-любому нужен, т.к. регистр не выдаст столько току для светодиодов.

Значит, отрываем от земли регистры 74HC595 и привязываем их питание к +12В. Поднятую землю организуем с помощью стабилитрона параллельно регистру. На выходы ставим р-канальные мосфеты - экономия на резисторах. Входные сигналы для регистров: выкидываем OE и MR, остальные сдвигаем наверх к +12В по-простому. Ну, и в программе все сигналы проинвертировать.

[Falconist]

Радикальной "пилюлькой" могла бы быть замена 74НС595 на функциональный аналог сдвигового регистра 4000-й серии, работающей до 15 В. Но коль скоро готовые модули, то наилучшее решение предложил @Yurkin2015 : сдвинуть питание этих модулей вверх, к +12 В.

[IMXO]

28 минут назад, gusmakous сказал:

ПОтомучто Ардуино и 595я имеет ТТЛ выход 0-5В.

вариант применения TPIC6B595 , TPIC6595  рассматривали? тот же 595 только с выход открытый коллектор

или вообще транзисторы заменить на UDN2981

 

[Геннадий]

1 час назад, gusmakous сказал:

Комутация лент по шине питания. Тоесть "-" выводы светодиодных лент соеденяются между собой и намертво прикручиваются к массе. 

Может тут что поменять? Например, "+" выводы соединяются между собой и... намертво прикручиваются к предохранителю +12В. Тогда, TPIC6B(A, C)595 легко решат Вашу "проблему".

[gusmakous]

@IMXO , вау, и цена недорогая у TPIC6B595 и отрытый сток (кстати 150мА по даташиту на выходе в продолжительном режиме), и напряжение сток-исток 50В,  и по скорости так же смогу загружать с ардуино без каких либо задержек (контроллер на партию скорее всего сменю, но по частоте думаю останется то же).

А на выход например AO3407 у которого напряжение сток-исток -30В, и затвор-исток 20В. 

И один резистор на подтяжку к питанию, для закрытия. 

 

@Yurkin2015 , Я даже и не подумал о том что можно и действительно сдвинуть по питанию. 

Вы можете мне помочь прикинуть ток стабилитрона. Тут же учесть потребление микросхемы, и по выходам транзисторов. Может на глазок? 

Входные сигналы сдвигаем на верх по простому? Можно пожалуйста по подробнее, а то с подтягиванием у меня много разных вариантов рисуется в голове. . . (Ни разу самому лично не приходилось так сдвигать питание).

 

@Геннадий , В каждом модуле желтый и белый светодиод. Которые уже в середине модуля соединены по схеме с ОК. И с модуля выходит три провода - земля, +желтый, +белый. Модули готовые, и переделывать их не целесообразно. 

 

@Falconist Благодарю

Изменено 24 января, 2017 пользователем gusmakous

[colorad]

3 минуты назад, gusmakous сказал:

можно и действительно сдвинуть по питанию

а может сдвинуть питание вместе  с ардудино , тогда питание можно стабилизировать отрицательным стабилизатором .

А выход транзисторов через светодиоды будет грузить шину только 12 вольт. . 

[Геннадий]

22 минуты назад, gusmakous сказал:

...соединены по схеме с ОК....

Эко Вас угораздило приобрести самые не подходящие, для Вашей хотелки, ленты.

[gusmakous]

Геннадий, Это модульки для встраивания в автомобильные фары. Заказчик занимается тюнингом фар. У них одна модель фар где очень сильно ограничено место, и пришлось использовать такую ленту из мелких модульков. А вообще используем модуля со встроенными TM1804 и получается вот так . На видео прототип моей платы.

ЗЫ: Господа модераторы, так как я новичек, если ссылки запрещены к посту поправте пожалуйста.В правилах не нашел запрета.

 

 

Colorad, Во вложении привел схему со сдвигом питания всей электроники. Я верно понял?

Изменено 24 января, 2017 пользователем gusmakous

[colorad]

36 минут назад, gusmakous сказал:

Я верно понял?

Да !

[Yurkin2015]

Транзистор нужно перевернуть и взять р-канальный.

И ещё, вся ардуина будет подвешена относительно земли, и втыкать в USB компа её нужно с умом.

Изменено 24 января, 2017 пользователем Yurkin2015

[gusmakous]

@Yurkin2015 , я уже и в даташите на полевик глянул, и в похожие схемы включения, и полевик p-канальный. и включил его правильно же. В чем подвох?

http://www.aosmd.com/pdfs/datasheet/AO3407.pdf

ЗЫ: благодарю за замечание по поводу втыкания УСБ. 

Изменено 24 января, 2017 пользователем gusmakous

[Yurkin2015]

 А, все правильно, исток - сверху. У Вас просто затвор на картинке неправильно загнут - сбивает с толку

Изменено 24 января, 2017 пользователем Yurkin2015

[gusmakous]

перерисовал. не могу заменить в прошлом сообщении:(

[gusmakous]

Всем доброго дня. И теперь вопрос по входу. 

Как я писал ранее схема будет использоваться в автомобиле. У этой схемы есть два входа на которых напряжение от 0 до 12В относительно земли GND (массы автомобиля). 

Я так понимаю, я могу входной сигнал, через диод, подавать прямо на вход ардуино (контроллера):

Диод включен катодом ко входу ардуино. Таким образом,  если напряжение на входе схемы будет 0 относительно земли GND, то есть ниже относительно земли ардуино GND2, то диод не будет давать проходить току на вход контроллера. Вход контроллера подтянуть резистором на GND2.

А когда я подам на вход контроллера через диод напряжение +12 относительно GND, то на входе ардуино будет присутствовать положительный потенциал +5В относительно GND2 за вычетом напряжения падения на диоде. 

[colorad]

Управлять можно через оптрон типа PC817 . Бывают по 2 в одном корпусе . Так будет надежней  .

[Геннадий]

Может это применить? 

BTS50452EKAXUMA1. 

BTC5045-2EKA.pdf

[gusmakous]

Да про оптрон я тоже сразу подумал. И в SMD он тоже бывает.  Но с диодом по моему места меньше.

@Геннадий , это слишком круто как по характеристикам так и по цене! Да и найти эту штуку не просто. 

 

[Геннадий]

Можно и по-проще поискать.

Например, UCN5890 (UCN5891). Подходят?

Изменено 26 января, 2017 пользователем Геннадий

[gusmakous]

@Геннадий это же вы о выходе говорите. Спасибо за микросхему первую и вторую Буду знать что такие есть. Цена первой конечно в моем случае мало приемлема. а вот 5890 вместо транзисторов как ранее предлагал  @IMXO , а я невнимательно посмотрел что за микросхема.