KSQ für 1,4 A @ 24V und PWM von Mega8

[Chris (Gast)]

Hallo,

ich suche schon seit einiger Zeit nach einer vernünftigen Möglichkeit 
einige LEDs anzusteuern, welche in einem Stroboskop verbaut werden. Ich 
habe ein Netzteil mit 24V und max. 2 A zur Versorgung, einen Mega8 der 
die LEDs per PWM steuern soll und 12 High Power LEDs (3W, 3,5 - 3,7 V, 
700mA). Davon habe ich jeweils 2 Reihen á 6 Stück parallel geschalten. 
Insgesamt zieht jeder Strang also 700mA bei ca. 21 - 22,2 V.

Als erstes bin ich dabei auf den MC34063 gestoßen, welcher aber 
scheinbar kein PWM mag. Andere Controller finde ich zwar, die gibt's 
aber beim Reichelt nich zu kaufen.

Außerdem hab ich dann noch hier 
(http://www.instructables.com/id/Circuits-for-using-High-Power-LED_s) 
eine Konstantstromquelle gefunden. Die ist zwar eigentlich eine lineare, 
aber wäre einfach mit dem Mega8 anzusteuern (eigentlich Step 8, Bild2; 
hab ich hier angehängt). Davon gibt's die Transistoren aber auch nicht, 
und mit meinen Alternativen läuft das Teil nicht. Passendere Teile habe 
ich aber nicht gefunden. Ich habe 100k und 1M für R1, 0.85 Ohm (5 watt) 
für R3 (sollten ca. 600mA sein), BD548C für Q1 und IRL540N für Q2 
versucht, aber er regelt nix.

Könnte man dem MC34063 PWM beibringen (ohne die ganze Schaltung mit nem 
dicken Transistor zu trennen), die zweite Schaltung lauffähig bekommen 
oder gibt es noch ganz andere Ansätze?

Grüße
Chris

[Andrew T. (marsufant)]

Chris schrieb:
> oder gibt es noch ganz andere Ansätze?

http://www.rotgradpsi.de/mc/iconst/uCiconst.html

[Chris (Gast)]

Danke für den Link, aber das ist wohl etwas Overkill... Ich wollte die 
KSQ auch mal ohne Mega8 verwenden, da fällt die Lösung dann aber flach.

[Chris (Gast)]

Hey,

hat keiner ne Variante, die auch ohne Mega8 läuft?

[T. C. (tripplex)]

Man könnte es auch in der Richtung Atmega8 + Operationsverstärker woraus
man sich einen DAC bastelt. ( Widerstände 1R-2R-4R-8R... an die 
Portpins,
und der OPV als Addierer, und dahinter eine einfache Stromsenke
mit einen OPV welche man hier häufig findet.

Oder eine PWM einen Aktiven Tiefpass und dann die einfache
Stromsenke mit OPV.

Oder PWM und passiver Tiefpass und ein paar Transistoren... .

[Harald (Gast)]

Lösung,um den MC34063 PWM-fähig zu machen:

Einfach den normalen Standardaufbau nehmen und zusätzlich über eine 
Diode in Längsrichtung vom PWM-Ausgang auf den Feedback-Pin gehen. Wenn 
das PWM Signal "1" ist, wird dem MC eine zu hohe Ausgangsspannung 
vorgegaukelt und er hört auf zu takten. Einziger kleiner Nachteil ist 
die Invertierung, d.h. bei 100% PWM ist die Spannung bzw. der Strom am 
kleinsten (bzw. aus)

[Chris (Gast)]

Hey danke, hört sich schon mal super an. Aber ... welchen Pin meinst du 
mit Feedback? Gehe ich richtig in der Annahme, dass du damit IPK (Pin 7) 
meinst?

[Tobias P. (hubertus)]

Eine KSQ kann man auch klassisch mit ca. 3 Bauteilen machen:

1 Shunt
1 OpAmp
1 MOSFET

Man verbinde Source des MOSFET mit dem Shunt und den Shunt mit Masse.
Source des MOSFET geht des weiteren an den invertierenden OpAmp-Eingang. 
Der OpAmp-Ausgang geht über ca. 100 Ohm oder sowas in der Art ans Gate. 
Feddich ;-) Am nichtinvertierenden OpAmp-Eingang wird der Strom-Sollwert 
eingespiesen, und durch den Drain-Anschluss des MOSFET fliesst dein 
gewünschter Strom ab.
Es gilt dann

I = Usoll / Rshunt,

also recht simpel. Die PWM kannst du mit einem RC-Tiefpass filtern und 
so deinen Sollwert generieren. Evtl. wäre es klug, die Spannung über dem 
Shunt mit einem Differenzverstärker zu messen, dabei könnte man diese 
gleich auch noch so skalieren, dass sie z.B. im Bereich 0..5V liegt 
(wenn du mit deiner PWM Spannungen von 0..5V erzeugen kannst).

[Chris (Gast)]

Also die Variante mit dem MC34063 wär mich dann schon am liebsten, 
immerhin ist das ja ein Schaltregler! Und da ich nicht so der Freund vom 
Leistung verheizen bin, lass ich die linearen Schalungen erst mal außen 
vor.

Hatte letztens noch einen IC gefunden, zwar nur in SMD, aber sehr gutem 
Wirkungsgrad. Kann da aber nichts mehr zu finden, der hieß irgendwie 
SCC1 oder so...

[Tobias P. (hubertus)]

Wenn man unbedingt einen geschalteten Regler will, kann man den auch 
ganz einfach als Zweipunkt-Regler machen.
Wieder der altbewährte Shunt; die Spannung, die über diesem Shunt 
abfällt, wird einem Komparator zugeführt (am invertierenden Eingang). Am 
nichtinvertierenden Eingang des Komparators liegt der gewünschte 
Strom-Sollwert. Der Komparator schaltet den Schalttransistor ein, wenn 
der Strom zu klein ist, und er schaltet ihn aus, wenn der Strom zu gross 
wird.
Damit der Strom nicht beliebig schnell ansteigen kann und ein bisschen 
geglättet wird, muss der Last noch eine Drossel vorgeschaltet werden. 
Der Strom durch die Last ist dann, je nach grösse der Drossel, 
Dreieckförmig, wobei der Mittelwert dann ungefähr dem Sollwert des 
Stromes entspricht.

[Tobias P. (hubertus)]

Nachtrag:
Zum Ansteuern von LEDs kann man auch einen STP16C596 nehmen. Kann bis 
1.9A.

[Harald (Gast)]

Ich meinte natürlich Pin 5 (Comparator Inverting Input), dort wo 
normalerweise der "Feedback"-Spannungsteiler angeschlossen wird.

Obiges Verfahren mit der Diode kann man auch bei anderen Schaltreglern 
machen, die zwar einen Enable-Eingang haben, aber evtl. zu langsames 
Einschaltverhalten zeigen.

Der MC34063 wird deine geforderte Leistung von 22V / 0.7A eh nicht 
schaffen, da bin ich mir ziemlich sicher. Wenn es denn unbedingt 
Reichelt-kompatibel sein muss (was ich zwar nicht verstehe aber nun ja) 
dann gebe doch einfach "Schaltregler" in die Suche ein und gehe die alle 
durch. Vielleicht passt der L3596-ADJ für dich.

[Chris (Gast)]

@ Harald: Wieso sollte der MC34063 das nicht schaffen? Wegen der 
Wärmeentwicklung oder warum?

Zum LM3596-ADJ find ich nichts wirklich hilfreiches, hab mir aber schon 
die Variante mit dem LM2576-ADJ angesehen. Das wäre aber wirklich nur 
meine letzte Lösung, da das dann schon etwas größer wird (vom 
Platzbedarf).

Theoretisch können hier auch Vorschläge zu Teilen gemacht werden, die 
ich nicht bei Reichelt bekomme, aber woher soll ich die dann kaufen? 
Conrad lohn sich wegen ein paar Kleinteilen nicht. Alle anderen Händler 
die ich kenne haben Mindestmengen oder sind nur Geschäftlich.

Der STP16C596 ist leider nicht so gut geignet, da der viele Außgänge 
hat, die ich aber scheinbar nicht parallel schalten kann. Somit komm ich 
nur auf 120mA pro Ausgang, brauch aber 2 x 700mA ...

Danke aber schonmal für die Antworten!

[Tobias P. (hubertus)]

Die Ausgänge des STP lassen sich doch parallel schalten.
Ansonsten guck nochmal bei ST, die haben ein paar ähnliche andere ICs 
wie den 16C596.

[Chris (Gast)]

Also warum wäre denn der MC34063 überfordert? Von der Spannung und Strom 
her sollte es eigentlich locker im Rahmen sein!

Habe den Aufbau mal eben in Eagle nachgebaut, müsste so ja dann passen.

[Harald (Gast)]

Also das mit der Überlastung des MCs sagt mir mein Bauch. Ich habe den 
MC auch in der letzten Zeit etwas neu entdeckt (weil er eben so extrem 
günstig ist), leider ist er eben doch ein bipolarer Typ und keiner mit 
MOSFET-Switch. Die 1.5A Schaltstrom sind ja nicht gleichzusetzen mit dem 
erzielbaren Ausgangsstrom. Kann aber auch sein, dass ich mich in deinem 
Fall täusche. Probiere es aus, ein großes Risiko ist es ja nicht.

Und ja, die Schaltung ist so korrekt, das mit der Diode hast Du richtig 
verstanden.

P.S. Eine Verbesserung kannst Du erreichen, indem Du dir den NCP3063 
besorgst. Das ist ein voll kompatibler Typ von Onsemi mit verbesserten 
Eigenschaften. Es gibt auch den NCP3064, der benutzt dann einen dort 
"überflüssigen" Pin für die ON/OFF Funktion.

[Doc D. (Gast)]

Hallo Harald,
Bauchgefühl ist nicht wirklich eine messbare Aussage, aber du hast 
recht, das könnte etwas eng werden.

Wenn es dem Käfer zu heiß wird, dann benötigst du noch eine weitere 
Außenbeschaltung:

http://www.utc-ic.com/spec/MC34063A.pdf Seite 8

Entsprechend mußt du noch die Schaltung als Konstantstromquelle wie hier 
anpassen...