schönen Abend,
ich bin auch einer dieser Menschen, die zur Zeit an der Stromversorgung
ihrer LED-Module arbeiten (lowpower: 3-11V, 0.5-2A).
Meine Steuerung erzeugt über einen Leistungstransistor eine
pw-modulierte Versorgungsspannung von 15V. Nun sollen daran parallel
verschiedenste dieser LED-Module im oben genannten Leistungsbereich
geklemmt werden.
Das klappt mittlerweile ganz gut, da einfach vor jeder LED ein passender
Vorwiderstand eingesetzt wird, der den Strom auf den richtigen Wert
einstellt.
Mein Problem dabei: bei einer 3,7V-LED werden 75% der Leistung sinnlos
im Widerstand verbraten, da dort die restliche Spannung von 11,3V
abfällt. Auch eine simple Konstantstromquelle löst dieses Problem nicht,
da sie genauso die überschüssige Spannung aufnimmt. Hier gäbe es nur den
Vorteil, dass Spannungsverluste durch hochohmige Leitungen keine
Auswirkungen haben =) hust
Meine Idee wäre also, einen Step-Down-Wandler für jedes LED-Modul zu
entwickeln, der den Strom gezielt regelt und nur geringe Verluste mit
sich bringt.
Angenehme Nebeneffekte wären auch vorhanden: man könnte mit der
Versorgungsspannung beliebig nach oben gehen und somit die Leitungen
entlasten, da der Strom sinkt.
Soweit nichts Neues. Allerdings besteht bei mir wie gesagt das Problem,
dass ich nicht eine konstante Versorgungsspannung und eine
PWM-Signalleitung habe (Wandler mit solchen Eingängen gibt es ja),
sondern dass die Versorgungsspannung selbst gepulst ist.
Leider kann ich keine weitere Leitung ziehen, also muss es so gehen.
Meint ihr, die lösung mit dem step-down-wandler ist möglich?
oder habt ihr eine andere Idee?
Wie wäre es wenn du die Versorgungsspannung mit grossen Elkos soweit
bufferst, damit der Step Down Regler was damit anfangen kann?
Je nach Strom sind dazu natürlich sehr grosse C's nötig...
> Doppelt Pulsen hält nicht besser.
ist mir klar. Das hatte ich auch nicht vor. Der Step-Down-Wandler
bekommt eine gepulste Versorgungsspannung und soll nur dann anspringen,
wenn er auch Saft hat. Die Pulsweitenmodulation selbst soll dadurch
nicht verändert werden.
> Wie wäre es wenn du die Versorgungsspannung mit grossen Elkos soweit> bufferst, damit der Step Down Regler was damit anfangen kann?
Ist es dann überhaupt noch möglich, die LEDs zu dimmen? Dafür ist die
PWM ja da ;)
Ich habe ja kein gesondertes PWM-Signal zur Verfügung. Die Information,
wann die LED aus und wann sie an ist, kommt über die
Versorgungsspannung. Wenn ich jetzt einen Kondensator reinpacke, der
volläuft und damit die Versorgungsspannung glättet, ist die LED einfach
immer an, oder nicht?
je mehr ich darüber lese, desto weiter komm ich von meiner Idee ab.
Das Problem ist, dass der Step-Down Converter die Spannung so und so
glättet.
Dem Ganzen kann man meiner Meinung nach nur beikommen, indem man den
Converter so baut, dass die PWM Schaltvorgänge der Versorgungsspannung
in einer ganz anderen Dimension ablaufen, als sein Betrieb.
Der Step-Down Converter müsste sozusagen so schnell schalten, dass er
einschwingt, lange bevor der nächste PWM-Zyklus startet. Die
PWM-Schaltvorgänge der Versorgungsspannung werden für den Converter
dadurch zu klassischen Einschaltvorgängen.
Dazu müsste er wirklich hochfrequent arbeiten. Ich werd mich mal schlau
machen, wie die Anforderungen genau sind. Aber denkt ihr es ist möglich
(und bezahlbar), Step-Down-Converter zu bauen, die mit 100 Mhz schalten?
mit 10 Mhz? Mit 1 Mhz?
Gibt es dafür fertige ICs?
Warum baust Du Deine Steuerung nicht so um, dass sie auf einen festen
/wählbaren Strom durch einen Shunt regelt? Da Du LEDs betreiben willst
ist das doch der nahe liegende Ansatz, oder?
Vlt. verstehe ich dich ja falsch, aber soweit ich das gelesen habe
kannst du deine gepulste Spannung (die als Dim-Signal und als
Spannungsversorgung dienen soll?) ja direkt als Versorgungsspannung für
den Schaltregler benutzen indem du sie über eine Diode und einen rel.
grossen C an die Versorgung des Regler klemmst. Und dann OHNE Diode/C
nochmal an den Enable/Dim eingang deines Reglers.
Eine Andere Möglichkeit wäre das du deine Spannung generell erstmal
konstant hälst, aber darauf den aktuellen PWM-Wert digital modulierst,
das musst du dann in der Nähe des Schaltreglers wieder irgendwie
rausholen. Aber auch hier wirst du das ganze via Diode/C vom VCC des
Reglers selbst abblocken müssen. Das wäre zwar eine schöne Lösung, ist
aber mit einem gewissen Aufwand verbunden.
> Warum baust Du Deine Steuerung nicht so um, dass sie auf einen festen> /wählbaren Strom durch einen Shunt regelt? Da Du LEDs betreiben willst> ist das doch der nahe liegende Ansatz, oder?
wie bereits gesagt, ist das nicht effizient genug. Am Shunt fallen
mitunter 75% der gesamt verbrauchten Leistung ab, wenn die LED nur eine
kleine Spannung benötigt!
Außerdem ließe sich mit einem Schaltgerät der Strom in der Leitung
minimieren und damit die Leitungsverluste!
> Vlt. verstehe ich dich ja falsch, aber soweit ich das gelesen habe> kannst du deine gepulste Spannung (die als Dim-Signal und als> Spannungsversorgung dienen soll?) ja direkt als Versorgungsspannung für> den Schaltregler benutzen indem du sie über eine Diode und einen rel.> grossen C an die Versorgung des Regler klemmst. Und dann OHNE Diode/C> nochmal an den Enable/Dim eingang deines Reglers.
das hört sich schonmal nicht schlecht an. Meinst du, das ist preiswerter
zu realisieren, als ein normaler Converter, der einfach nur extrem
schnell schaltet?
Wie hoch ist denn die Frequenz der gepulsten Versorgungsspannung? Es
gibt Schaltregler, die mit 1Mhz und mehr arbeiten, Mann müßte sich halt
dann nur die Einschwingzeit angucken und nach einem UnderVoltageLockout
Feature suchen.
PS: Ich mache etwas ähnliches mit einem dsPic, mit ca. 100Hz wird eine
100kHz Pwm für einen Buck Converter ein- und ausgeschaltet. Geht super.
Also ich habe mich entschieden, das jetzt einfach zu probieren. Die
Versorgungsspannung-PWM arbeitet irgendwo zwischen 0.5 und 10 kHz. Der
Schaltregler arbeitet mit 100kHz.
Einerseits sind die Teile nicht teuer und wenn es nicht klappt, werde
ich einfach ein bisschen an der Lösung "Diode, Glättungskondensator"
arbeiten =)
