Hallo, ich habe mir für eine High-Power LED den LED-Treiber TS19371 gekauft und teste diesen gerade (Schaltung sentsprechend Dateblatt). Funktionieren tut alles im Prinzip gut, dimmen funktioniert ebenfalls gut, allerdings bin ich mit der Temperatur von dem IC nicht so glücklich :-( Ich kann ihn im Betrieb nicht mehr so wirklich anfassen, also gehe ich mal davon aus, dass er sicherlich 60°C hat. Mein erster Verdacht war eine falsch dimensionierte Induktivität, daher wollte ich mal fragen, ob jemand hierzu einen Tipp hat. Eingangsspannung ist 5V Uout ca. 12V Iout = 240mA Momentan verwende ich 47µH Im Datenblatt finde ich leider keine Berechnugn für die optimale Dimensionierung, es gibt nur eine Tabelle, die meinen Anwenfngsfall aber nicht enthält. Ich verwende 3 weiße LEDs in Reihe bei einem Strom von 240mA. Oder ist die Temperatur von dem IC so einfach normal? Vielen Dank schon mal für Tipps... Bis dann, Jens P.S.: C1 sollte bei dem nächsten Aufbau sicherlich näher zum IC hin gesetzt werden!
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In dem Datenblatt das ich las stand etwas von 10u für die Spule bei 1,2 MHz, passt also denke ich.
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Ja, da ist auch noch eine Tabelle drin mit verschiedenen Konfigurationen und Induktivitäten bis 68µH. Mir gefällt nur die Temperatur nicht so ganz. Das Ganze soll an Einbaustrahler angeschlossen werden und da möchte ich keine Überraschungen erleben, zumal ich den Strom noch um ~50% auf 350mA erhöhen wollte. Mittlerweile gehe ich fast davon aus, dass die Temperatur normal ist... :-( Jens
Das Layout ist Murks... Habe einen ZXLD1350 in Betrieb und da wird nix warm. Ich hätte den IC so platziert, dass der Schaltausgang möglichst direkt mit der Spule verbunden ist. Eine Massefläche würde auch nicht schaden, den Bereich unter der Spule aber frei stellen. Die Leitung zur Spule sollte über C1 geführt werden. Der C1 sollte eine Parallelschaltung aus 100n und 10u sein (Pi mal Daumen). Hast du eine Schaltung mit Werten? Welche Diode verwendest du? Induktivität sollte okay sein. Aber welche hast du genau verbaut?
Hi Ja, das Board habe ich nur schnell zum Test aufgebaut um zu gucken, ob es überhaupt so läuft, wie ich es haben möchte. Eine Massefläche habe ich drin, aber irgendwie wird die bei eagle nicht mitgespeicher... Der Schaltplan entspricht dem aus dem Layout. Dort sind C1 und C2 4n7 und R1 ist 0.39Ohm. Ich denke, dass man den ZXLD1350 nicht mit dem TS19731 (Boost-Regler) vergleichen kann. Diode ist SS14 (40V,1A).
Jens L. schrieb: > Der Schaltplan entspricht dem aus dem Layout. Ich meinte natürlich: Der Schaltplan entspricht dem aus dem Datenblatt!
Jens L. schrieb: > Eine Massefläche habe ich drin, aber irgendwie wird die bei eagle nicht > mitgespeicher... Natürlich speichert EAGLE die. Ruf mal die Rattennest-Funktion auf. Hast du die Fläche auch als Kühlfläche für den Regler verwendet? Zeig doch einfach mal die Platine (incl. Massefläche), so wie du sie vor dir liegen hast und dazu den Schaltplan mit Werten.
Jens L. schrieb: > Dort sind C1 und C2 4n7 und R1 ist 0.39Ohm. > Ich denke, dass man den ZXLD1350 nicht mit dem TS19731 (Boost-Regler) > vergleichen kann. > Diode ist SS14 (40V,1A). Ich nehme an du meinst 4u7 und nicht 4n7. Ansonsten würde das deine Probleme vielleicht erklären :) Die Diode sollte passen. Die beiden Schaltregler kann man schon ein wenig miteinander vergleichen... Sind beides Schaltregler, der TS19731 arbeitet aber mit einer festen, höheren Frequenz von daher muss man dort noch mehr auf das Layout achten. Den Kondensator am Eingang würde ich auf jeden Fall größer machen und noch einen kleinen zusätzlich spendieren der die Schaltspitzen abfängt. Vor allem um den Spannungsfall auf der Zuleitung ausgleichen zu können. Die Schaltung aus dem Datenblatt gibt nur Minimalwerte an welche bei optimaler Versorgung der Schaltung ausreichen mögen. Ist ja auch ein wenig Marketing mit drin :-) Die Massefläche sehe ich jetzt auch. Den Bereich unter der Spule solltest du aber frei stellen. Ich würde die Spule 90° gegen den Uhrezeigersinn drehen, die Diode 90° im Uhrzeigersinn. Dann kannst du den SW-Ausgang kürzer zur Spule über die Diode führen. Den C1 direkt am Stecker platzieren, so dass die Leitung zur Spule erst über C1 läuft und dann zur Spule. Zusätzlich noch einen 100nF so legen, dass er in der Zuleitung zum Schaltregler liegt. Wo es geht kannst du anstatt von Leitungen Polygone verwenden, dass erhöht nochmal den Querschnitt.
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Hi.. ja.. war spät.. hab 4.7µF drin :-) Eine Kühlfläche gibt es nicht, weil der IC keine Fläche zur Abführung dafür bietet. daher konnte ich die eine Bahn drunter verlegen. Hier das Bild, so wie die Platine vor mir liegt. Marius, vielen Dank für die Tipps!! Die werde ich umsetzen, sobald ich sicher bin, dass ich wirklich diesen Regler verwenden möchte. Aber das kann ich sicher auch für andere Regler verwenden! Ich denke, dass das Wäremeproblem aber nicht hauptsächlich an dem Layout liegt, oder? Wäre hatl gut zu wissen, ob der Regler immer so heiß wird, oder ob es einfach am DEsign liegt. Viele Grüße Jens
Jens L. schrieb: > ine Kühlfläche gibt es nicht, weil der IC keine Fläche zur Abführung > dafür bietet. daher konnte ich die eine Bahn drunter verlegen. Meist ist mindestens ein der Beine der IS thermisch gut an den Chip angekoppelt und geeignet, um Wärme abzuführen. Aber erstmal sollte man gucken, warum der Kerl überhaupt so viel Wärme produziert. Erst wenn man das als "in Ordnung" erachtet, sollte man über Kühlung nachdenken.
Für mich wäre es halt wichtig zu wissen, ob die Temperatur normal ist. Ich fürchte es fast schon. Dann muss ich mich nach einem anderen Regler umschauen. Nach einer Stunde Dauerbetrieb hat sich die Teperatur schon gut auf die Platine verteilt und der IC ist so warm, dass man den Finger keine 2 Sekunden draufhalten mag. Ich habe festgestellte, dass bei höherer Versorgungsspannug der IC weniger heiß wird.. Senke ich die Versorgungsspannung auf 4,5V, so kann der eingestellt Strom nicht am Ausgang geliefert werden.. Ob da die interne Überstromabschaltung aktiv ist? Ich fürchte irgendwie, dass der LED Treiber eninfach am Limit läuft :-(
Jens L. schrieb: > Momentan verwende ich 47µH Im Datenblat steht unter Inductor Selection (S.4): "A 10uH inductor is recommended for most TS19371 applications" und auf S.5 unter Reference Design Information steht für 5V Vin ebenfalls ein deutlich kleinerer Wert als deine 47µH.
Eine zu große Induktivität sollte doch eigentlich nichts ausmachen oder? Ein Versuch ist es natürlich wert... Um eine Idee für den Induktivitätswert zu bekommen kann man die Daten hier auch eingeben: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html Ich komme bei der Berechnung auch so auf ca. 10uH. Man kann allerdings nur 1MHz maximal eingeben. Ich würde mal 10uH und 22uH ausprobieren. Ich würde mal die Effizienz der Schaltung ermitteln (Pout / Pin), wenn diese weit unter 80% liegt stimmt was nicht und ich würde mir die Signale mal mit 'nem Scope anschauen. Vor allem den Verlauf am SW-Ausgang und den Verlauf über den 0,39 Ohm Shunt.
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Ich habe bereits 10uH, 22uH, 33uH und 100uH getestet und ursprünglich auch nur 10uH drin. Aber ich hatte den Eindruck, dass an 10uH der IC heißer wird. Ich schau nachher mal auf die Effizienz.
Jens L. schrieb: > Nach einer Stunde Dauerbetrieb hat sich die Teperatur schon gut auf die > Platine verteilt und der IC ist so warm, dass man den Finger keine 2 > Sekunden draufhalten mag. Das sollte schneller gehen. Daher würde ich die Wärmeabfuhr über die Pins nochmals betonen. Leiterbahnen am IC so breit wie möglich. Platinen mit doppelter Kupferauflage könnten auch noch etwas Linderung verschaffen. Aber das ist nicht der Grund warum es so warm wird. Du hast die Schaltung grenzwertig ausgelegt! Jens L. schrieb: > Eingangsspannung ist 5V > Uout ca. 12V > Iout = 240mA Der kann mit 2.5 bis 18 Volt betrieben werden. Der kann auch den Strom. Aber kann nicht beliebige Kombinationen davon! Überschlägig betrachtet und Feinheiten auslassend kann man ganz grob sagen daß er, um aus 5 Volt ca 12 Volt zu machen, die Spule 2,4 mal solange Laden muß wie die Entladung erfolgt. Im Mittel sind so für 240 mA Ausgangsseitig ca. 576 mA Eingangsseitig nötig. Da der Strom weder Eingangsseitig noch Ausgangsseitig kontinuierlich fließt, sind die Lade- und Entladeimpulse höher und liegen hier im Mittel jenseits der 800 mA. Dazu kommt noch der Ripple. Je niedriger die Eingangsspannung ist, um so schlimmer wird es. Die 47 µH sind von Dir vermutlich passend zum Verhältnis gewählt, da im Datenblatt diese Größe bei 12V in und 30V out steht. Das ist dem Verhältnis 5 zu 12 recht ähnlich. Die Induktivität dürfte auch kleiner sein, 22 µH passend zu 5 Volt Eingang bei ähnlichem Spannungsverhältnis. Der Stromripple ist hier dadurch deutlich flacher, da die Spannungen niedriger sind. Für gewöhnlich ist das eher ein Vorteil. Ob es konkret bei diesem IC auch von Nachteil sein könnte, habe ich so schnell noch nicht am Datenblatt nachvollzogen, da mich das RC-Glied hinter dem Comparator A1 ein wenig irritiert. Das erscheint mir auf die schnelle etwas merkwürdig, es sei denn der Comparator ist Strombegrenzt oder in Wirklichkeit ein Fehlerverstärker der einen Strom ausgibt. Durch diese Unklarheit habe ich das Verhalten des Chips noch nicht ganz nachvollziehen können. Wie auch immer, bei der Induktivität könnte es noch Diskussionsspielraum geben, trotzdem wird nach obiger Rechnung kaum mehr Strom herauszuholen sein bei diesem Spannungsverhältnis. Er ist strombezogen schon nahe am Limit und daher auch thermisch nahe der Maximalleistung.
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Ok.. danke für Deine Abschätzung! Befürchtet hatte ich es, aber ich habe eben gehofft, dass es möglich wäre. Deine Abschätzung passt auch dazu, dass der IC an 4.5 V nicht mehr den geforderten Strom einregelt und dabei schneller heiß wird und dass an 7V die Temperatur merklich niedriger ist. Ich werde dann auf einen anderen Regler wechseln und diesen hier für andere Zwecke nutzen. Das Layout änder ich dann noch nach den gegebenen Tipps hier. Vielen Dank an alle!! Jens
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