Ich versuche 50W LEDs (~30V 1.5A max) mittels einer selbstgebauten Konstantstromquelle zu betreiben. Der Strom sollte durch ein PWM-Signal vom µC veränderbar sein (0-1.4A). Dazu verwende ich derzeit ein fertiges XL6009-Stepup-Modul, an dessen Feedback-Pin ich ein zusätzliches Signal führe. Dieses Signal kommt aus einen Differenzverstärker, der die Spannung über einen Widerstand misst. Die virtuelle Masse dieses Verstärkers verschiebe ich mittels des PWM Signals. Sobald das Signal größer als 1.25V wird regelt der Steupup die Spannung und damit den Strom runter. (Schaltplan siehe Anhang). Das ganze funktioniert soweit auch ganz gut, bis auf ein Problem: Wenn der µC noch nicht bereit ist oder die Verbindung zur µC-Platine unterbrochen ist gehen die LEDs auf maximale Helligkeit. Da ich mehrere LEDs an einem einzelnen Netzteil hängen habe, die zusammen bei voller Helligkeit das Netzteil überlasten ist dieses Verhalten sehr schlecht. Ich suche jetzt eine Möglichkeit die Schaltung so zu modifizieren, dass ohne Steuersignal minimaler Strom fließt (durch die Stepups ist eine komplette Abschaltung nicht möglich). Anforderung dabei wäre möglichst wenige zusätzliche Bauteile zu brauchen, damit das ganze auf Lochraster (mit 0805er Teilen) aufgebaut weiterhin in den bestehenden Platz passt. Zwei mögliche Lösungen die ich mir überlegt habe sind auch im Anhang, aber ich habe irgendwie das Gefühl, dass ich zu kompliziert denke. Variante 1 nutzt die Tatsache aus, dass der Stepup die Spannung am FB-Pin konstant auf 1.25V hält. Laut Simulation funktioniert das auch ganz gut, nur beim erhöhen des Strom ausgehend von 0 schwingt das System zeitweise, weil die Annahme "Spannung an FB = 1.25V" verletzt ist. Variante 2 baut mit einer Diode eine eigene Referenzspannung auf. Hier müsste ich noch untersuchen welchen Einfluss die Temperaturabhängigkeit hat. TL431 hab ich leider grad nicht da, sonst wäre das vermutlich eine schöne Lösung. Gibt es eine bessere oder schönere Lösung für mein Problem. Alles was sich durch etwas Software korrigieren lässt (Offset, etc.) ist dabei egal.
@ R2 D2 (r2d2) >XL6009-Stepup-Modul, an dessen Feedback-Pin ich ein zusätzliches Signal >führe. Deine Schaltplan sieht merkwürdig aus. Das kann man deutlich besser zeichnen. >größer als 1.25V wird regelt der Steupup die Spannung und damit den >Strom runter. (Schaltplan siehe Anhang). Wozu sollen dann noch R2 und R3 gut sein? Es ist doch ein reiner STROMregler. >Ich suche jetzt eine Möglichkeit die Schaltung so zu modifizieren, dass >ohne Steuersignal minimaler Strom fließt (durch die Stepups ist eine >komplette Abschaltung nicht möglich). Warum nicht? Was macht der EN Pin? Warum packst du deine PWM nocht dort dran? >Zwei mögliche Lösungen die ich mir überlegt habe sind auch im Anhang, >aber ich habe irgendwie das Gefühl, dass ich zu kompliziert denke. Wozu soll D2 gut sein? >Gibt es eine bessere oder schönere Lösung für mein Problem. Sicher, nutze das EN Pin für deine PWM, pack einen Pull-Down Widerstand dran, fertig. Ein Differenzverstärker ist hier auch Oferkill, ein einfacher, nicht invertierender Verstärker mit gescheiter Masseführung reicht.
Falk Brunner schrieb: > Wozu sollen dann noch R2 und R3 gut sein? Es ist doch ein reiner > STROMregler. Ein Stepup als reiner Stromregler vernichtet sich sobald mal keine Last angeschlossen ist. Die Spannung geht dann so weit rauf bis irgendwas aufgibt (Ausgangskondensator oder Regler-IC). Daher auch D2, damit die Spannung vom Stromregler immer nur reduziert, aber niemals erhöht werden kann. >>Ich suche jetzt eine Möglichkeit die Schaltung so zu modifizieren, dass >>ohne Steuersignal minimaler Strom fließt (durch die Stepups ist eine >>komplette Abschaltung nicht möglich). > > Warum nicht? Was macht der EN Pin? Warum packst du deine PWM nocht dort > dran? 1) Komplettes ausschalten geht nicht, da über L1, D1 immer eine Verbindung zum Ausgang besteht. Wie bei Stepup halt üblich. 2) Der EN-Pin schaltet den Regler ein oder aus. Ich bin sehr skeptisch, ob es gehen würde da zu dimmen. Zum einen puffert C2 die Ausgangsspannung, der Stromregler würde dann also einfach einen zu niedrigen Strom sehen und das Tastsverhältnis im nächsten Zyklus erhöhen um das auszugleichen. Außerdem hat der Regler laut Datenblatt eine Soft-Start-Funktion, die wohl auch ein einfaches PWM-Dimmen per EN unmöglich macht. >>Gibt es eine bessere oder schönere Lösung für mein Problem. > > Sicher, nutze das EN Pin für deine PWM, pack einen Pull-Down Widerstand > dran, fertig. Ein Differenzverstärker ist hier auch Oferkill, ein > einfacher, nicht invertierender Verstärker mit gescheiter Masseführung > reicht. Das könnte die Schaltung wohl vereinfachen. Muss ich mal drüber nachdenken, wie ich dann mein Steuersignal integrieren könnte.
@ Hermann K. (r2d2) >Ein Stepup als reiner Stromregler vernichtet sich sobald mal keine Last >angeschlossen ist. Dagegen hilft eine Schutzschaltung aus eine Z-Diode, an der richtigen Stelle platziert. Und NEIN, die verheizt dann NICHT die Nennleistung des Reglers! >1) Komplettes ausschalten geht nicht, da über L1, D1 immer eine >Verbindung zum Ausgang besteht. Wie bei Stepup halt üblich. Ist kein Thema, da die Nennspannung der LED sinnvollerweise höher als die EIngangsspannung ist. >2) Der EN-Pin schaltet den Regler ein oder aus. Ich bin sehr skeptisch, >ob es gehen würde da zu dimmen. So macht es fast jeder Regler! >Zum einen puffert C2 die >Ausgangsspannung, der Stromregler würde dann also einfach einen zu >niedrigen Strom sehen und das Tastsverhältnis im nächsten Zyklus erhöhen >um das auszugleichen. Außerdem hat der Regler laut Datenblatt eine >Soft-Start-Funktion, die wohl auch ein einfaches PWM-Dimmen per EN >unmöglich macht. Kann sein.
Falk Brunner schrieb: > Dagegen hilft eine Schutzschaltung aus eine Z-Diode, an der richtigen > Stelle platziert. Und NEIN, die verheizt dann NICHT die Nennleistung des > Reglers! Auch wenns mich bei meinem aktuellen Problem nicht wirklich weiterbringt: was wäre der Vorteil einer Z-Diode gegenüber dem Übergang in den Konstantspannungsbetrieb? Und wo wäre diese "richtige Stelle"? Ich kann mir das nämlich grad nicht vorstellen. Offensichtlicher Nachteil für mich wäre mehr Aufwand, 2 Bauteile müssen vom gekauften Modul entfernt und ein neues eingelötet werden.
Ich hab das gleiche vor, brauche allerdings nur 20-30W aus der 50W LED. Auf der Suche nach entsprechenden step-up Modulen bin ich über dieses hier gestolpert: http://www.ebay.de/itm/171528807479 Das hat ebenfalls den XL6009 und kann Konstantstrom und -spannung, leider nur 10W. Wenn da das Strom-Einstellpoti als Spannungsteiler betrieben wird, müsste man doch relativ einfach ne geglättete PWM vom Mikrocontroller dranfummeln können, oder? Hat jemand eine Idee, was das zweite IC ist? Vielleicht ist das mal interessant für die kleineren 10W Dinger. Frage: Ich nehm an um mehr als 10W zu bekommen braucht man größere Spulen? Der IC darf laut Datenblatt bis zu 4A. Mit ein bisschen Frickelei könnte man den ja auf einen Kühlkörper verlegen. http://www.haoyuelectronics.com/Attachment/XL6009/XL6009-DC-DC-Converter-Datasheet.pdf Ich suche mal weiter nach was ähnlichem für 50W, habe das Gefühl man muss nur lang genug graben...
Angehängte Dateien:
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10w_dc-dc_boost_cc.jpg
(81 KB)
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10w_dc-dc_boost_cc_2.jpg
(29 KB)
Hermann K. schrieb: > Variante 1 nutzt die Tatsache aus, dass der Stepup die Spannung am > FB-Pin konstant auf 1.25V hält. Laut Simulation funktioniert das auch > ganz gut, nur beim erhöhen des Strom ausgehend von 0 schwingt das System > zeitweise, weil die Annahme "Spannung an FB = 1.25V" verletzt ist. Kannst du keine 1.3V+0.7V=2.0V mit einem Spannungsregler erzeugen, diese Spannung über eine Diode zum Feedback-Pin fließen lassen und diesen Spannungsregler mit Hilfe eines MosFETs durch einen I/O-Pin abschalten wenn der Mikrocontroller angesteckt ist? So würden dann immer 1.30V am Feedbackpin anliegen so dass der Schaltregler abschaltet da er glaubt dass eine zu hohe Spannung am Ausgang anliegen würde. Wenn du einen P-Kanal-MosFET nutzt um den Spannungsregler abzuschalten musst du das Gate und Masse mit einem 100K-Widerstand verbinden damit das Gate den MosFET initial aktiviert. Damit der MosFET beim anlegen der Spannung sofort durchschaltet empfiehlt sich noch ein 100nF Kondensator vom Gate nach GND.