Hallo liebes Forum,
ich will einen LED-Treiber für eine 2,8 A LED Bauen.
Stromquelle sind 2 LiPos.
Dabei habe folgendes Problem:
Bei meinen ersten fliegenden Aufbau wurde der MOSFET (FDS5672) sehr
schnell heiß - auch nachdem ich eine Platine bestückt hatte und einen
anderen MOSFET (FQP4N90C)
genommen hatte wurde dieser auch sehr schnell heiß.
- Den Plan habe ich dem Datenblatt vom MIC3203 entnommen
- Die Dimensionierung der Spule und Shunt-Widerstand von led-treiber.de
- Anbei: Schaltplan, Bestückungsplan und Platinenlayout und Foto von der
Platine
- Pads für Stromversorgung sind nicht im Layout drin die bohre ich
später
- Eingang ist ein dicker Elko vorgesehen (im Aufbau ein 220 uF)
- Der Mosfet (FDS5672) hat sich nicht geändert, die Pins waren nur
falsch belegt. Eigentlich sollte er ausreichend dimensioniert sein. Laut
Datenblatt: 14mΩ, VGS = 6V, ID = 10A, Gehäuse: SO-8
- Im Moment kann ich noch keine Messung mit einem Oszilloskop vornehmen
- das Ändert sich nächste Woche
Ich nehme an, dass der MOSFET ungünstig geschaltet wird.
Wie kann ich dem Problem bei kommen?
Oder welche Bauteile an welcher Stelle könnten das Schaltverhalten
günstiger beeinflussen?
Oder hat jemand Erfahrung mit dem Treiber?
Vielen Dank für Eure Hilfe
fusinerd schrieb:> - Den Plan habe ich dem Datenblatt vom MIC3203 entnommen
In dem Datenblatt steht als Input Voltage Range 6V .. 37V. In deinem
Schaltplan ist die Eingangsspannung leider arg schlecht zu lesen, sieht
aber wie +5V aus. Dann würde für den FET evtl etwas wenig Gatespannung
vorhanden sein, so dass der nicht richtig durchschaltet.
186kHz?!?!?! Schei*e!!!
Geh doch mal runter auf 200 - 500 Hz. Sagen wir mal 372 Nummern kleiner.
Bei 186kHz bekommt dein Treiber das Gate nämlich nicht mehr richtig
(bzw. kein Stück) umgeladen -> dein MOSFET ist so richtig schön im
Linearbereich. Und verheizt schön die ganze Leistung, die normalerweise
die Spule zurückhalten sollte. Und die Spule wird nutzlos. Ich schätze
mal den Strom, den Du zum Umladen des Gates brauchst, auf etwa 5 - 50 A.
Ja, richtig gehört, 5 bis 50 Ampere. Das ist mehr als der Laststrom...
Bei 200 - 500 Hz geht das dann auf jeden Fall.
Gruß
Jonathan
Neumod'scher Krams schrieb:> In dem Datenblatt steht als Input Voltage Range 6V .. 37V. In deinem> Schaltplan ist die Eingangsspannung leider arg schlecht zu lesen, sieht> aber wie +5V aus. Dann würde für den FET evtl etwas wenig Gatespannung> vorhanden sein, so dass der nicht richtig durchschaltet.
Nee, ich hab schon in das FET-Datenblatt geschaut, das haut hin.
Außerdem hat er 2 LiPolys -> Mindestens 6V.
fusinerd schrieb:> Und wie bekomme ich die hz runter?
Gar nicht. Ein MOSFET mit weniger Gateladung wäre aber sinnvoll für die
Schaltung.
> Dann muss ich die Spule groesser machen?
Was für eine ist denn das?
Das Layout ist übrigens ziemlicher Murks, insbesondere in Anbetracht der
hohen Schaltfrequenz und des nicht gerade winzigen Stroms.
Jonathan Strobl schrieb:> Ich würde mal sagen, Du musst den 100nF Kondensator größer machen. Nimm> doch mal 10µF. Aber keinen Elko!!! Und das ist nur geraten!
Du hast dir das Datenblatt doch gar nicht angesehen, und was ein
Schaltregler ist scheinst du auch nicht zu wissen.
hinz schrieb:> Gar nicht
Ok, ich hatte das Datenblatt nicht gelesen... Dann muss der TO wohl
einen besseren MOSFET nehmen oder eine neue Schaltung aufbauen.
fusinerd schrieb:> Noch was anderes sind denn 180kz für einen Treiber so ungewöhnlich hoch?
Öhm... Du musst bedenken, dass du dann 360.000 Mal in der Sekunde einen
kleinen Kondensator umladen musst. Dass das nicht ganz ohne Strom geht
ist Dir doch klar, oder? An sowas hohes wie 180kHz trauen sich nur die
Profis ran!
fusinerd schrieb:> Noch was anderes sind denn 180kz für einen Treiber so ungewöhnlich hoch?
Nein, aber Layout und Bauteileauswahl sind da nichts mehr für Anfänger.
Jonathan Strobl schrieb:> An sowas hohes wie 180kHz trauen sich nur die> Profis ran!
Ach was, das kann man auch als Amateur hinbekommen, halt mit etwas
Hilfe. Und deshalb hat er ja hier gefragt.
Ich empfehle übrigens die Layoutguidelines die im Datenblatt stehen
einmal zu lesen.
Unter anderem sehe ich folgendes bei dir grade nicht:
1. Wegen des internen 5V Regulators einen 1µ Keramik C möglichst nah an
Vcc und GND
2. Groundplane soll benutzt werden.
3. Alle Kondensatoren müssen verdammt gute Keramikkondensatoren sein
(Siehe vorgeschriebenes Material fürs Dielektrikum)
(4.) Mir kommt es so vor als müsste die Spule kleiner als 33µ sein
zumindest sieht das nach einem groben Blick in die Tabellen so aus. Ich
hab es jedoch nicht ausgerechnet das solltest du aber einmal
nachrechnen.
Hilfreich ist auch sicherlich das Beispielmodul sowohl vom Layout als
anhaltspunkt als auch von der Art der verwendeten Bauelemente.
Die verwenden dort einen fds5672 bei 1A. Da kann man den Gatecharge und
ähnliches als Referenz verwenden.
Gruß Andi
Moinsen
schau mal in das Datenblatt des MIC3203!
-> http://www.micrel.com/_PDF/mic3203.pdf
Da ist (ab Seite 10) auch die Schaltung und das Layout für ein
Evaluation-Board enthalten.
Dein Layout hat nicht sehr viel Ähnlichkeit damit
und ist - gelinde gesagt - kompletter Murks.
Vor allem bezüglich der Masseführung und sämtlicher Kondensatoren!
Der Eingangskondensator soll laut Datenblatt aus zwei
parallelgeschalteten
4,7µ X7R-Keramikkondensatoren in 1210 bestehen.
Hier braucht man Low-ESR Typen, da tut's nicht jeder Feld- Wald- und
Wiesen-Kondensator und schon gar kein lächerlicher Alu-Elko...
Im Datenblatt wird erwähnt, daß man einen Elko ggf. zusätzlich
benötigt, wenn die Anschlußleitungen zum Board länger sind, da sich
sonst (aufgrund der zu hohen Güte des Schwingkreises aus
Leitungsinduktivität und Keramik-Eingangskondenstoren) beim Einschalten
für das IC bedrohliche Überspannungen ergeben können.
Die Eingangskondensatoren gehören auch direkt zwischen die
Versorgungsflächen, nicht irgendwo an lange Leitungen.
Der 1µF Keramik-C an Pin 1 gehört auf kürzestem Weg direkt neben das IC
geroutet, nicht über eine endlose Leiterbahn + Drahtbrücke
angeschlossen!
Für sämtliche Bauteile, insbesondere Speicherdrossel, Halbleiter und
Kondensatoren macht Micrel im Datenblatt exakte Angaben zu den
erforderlichen Typen.
Ich möchte Dir empfehlen Dich daran, wie auch an den Layoutvorschlag zu
halten...
Einseitig wird das nix, eine doppelseitige Platine ist da kein Luxus.
Gruß,
Thorsten
achja, die Schaltfrequenz ergibt sich aus der Induktivität der
Speicherdrossel, aus der Betriebspannung und der Anzahl der
angeschlossenen LEDs.
Siehe Diagramme im Datenblatt Seite 5.
Der MIC3203 kann bis zu 1,5MHz Schaltfrequenz...
Bei ansonsten gleichen Bedingungen ist die Schaltfrequenz annähernd
linear von 1/L abhängig.
Mit doppelter Induktivität bekommt man also rund die halbe
Schaltfrequenz.
Das Eva-Board verwendet eine 68µH Drossel von TDK
mit 1,2A Nennstrom und 0,14 Ohm DC-Widerstand.
Gruß,
Thorsten
Ich habe jetzt mal das Layout neu aufgebaut.
Vielleicht hat jemand Lust darauf zu schauen ob as Alles so Ok ist.
Vorausgesetzt natürlich dass die Verbindungen stimmen.
Die Flächen habe ich noch nicht gefüllt.
Was mich im Speziellen interessieren würde:
- Darf die Leiterbahn (GND) zwischenden Chipbeinen durchgeführt werden?
- Ist die Masseführung so in Ordnung?
Entsprechende Kondensatoren sind bestellt
Vielen Dank
Ich könte auch vom MOSFET oberhalb der Spule eine Leiterbahn führen die
wird dann lang - die kann ich aber so breit machen wie ich will.
Wäre das besser?
Hallo,
welchen schaltkreis setzt Du nun genau ein. Im Betreff schreibst Du
MIC3203, zeigst uns aber ein Datenblatt vom MIC3202.
Der MIC3202 hat einen internen Schalttransistor. Wenn Du damit einen
externen Transistor ansteuern willst, mußt Du das Ausgangssignal
negieren damit Strommessung und Pulsmuster zusammenpassen.
So, ich habe nun:
- Das Layout verändert und eine Platine gemacht
- Bauteile gemäss des Datenblatts ersetzt
- Mir ein Oszi geliehen und Gemessen (Leider kenne ich mich mit der
Oszi-Messung nicht so gut aus ...)
...und der Mosfet wird noch immer heiss.
Dann habe ich nochmal den Mosfet gegen einen IRLZ34N getauscht - aber
auch der wurde sehr schnell heiss.
Wie könnte ich weiter machen??
fusinerd schrieb:> (Leider kenne ich mich mit der Oszi-Messung nicht so gut aus ...)
Ja, so siehts aus... :-o
Das ist der Netzbrumm.
Dreh mal die roten Knöpfe in den Knöpfen auf Cal. (ganz links).
Zeig mal, wie du die Messklemme angeschlossen hast.
plan.png
(60 KB)
platine.png
(60 KB)
bestu__ckung.png
(58 KB)
film.png
(5,8 KB)
aufbau.jpg
(73 KB)
