Содержание
Простой LED драйвер для 3w светодиода на PT4115
Микросхема PT4115 от компании PowTech продолжает зарабатывать положительные отзывы среди российских радиолюбителей. Малоизвестному китайскому производителю удалось вместить в компактном корпусе несколько блоков управления с мощным транзистором на выходе. Микросхема разработана для стабилизации тока и питания им светодиодов мощностью более 1 Вт. Драйвер на основе PT4115 имеет минимальную обвязку и высокий КПД. Убедиться в этом и узнать о тонкостях подбора элементов принципиальной схемы поможет данная статья.
Содержание
- 1 Краткое описание микросхемы PT4115
- 2 Принципиальная схема драйвера
- 3 Конструкция и детали сборки
Краткое описание микросхемы PT4115
Согласно официальной документации, LED драйвер с функцией диммирования на основе PT4115 обладает следующими техническими характеристиками:
- диапазон рабочего входного напряжения: 6–30В;
- регулируемый выходной ток до 1,2А;
- погрешность стабилизации выходного тока 5%;
- имеется защита от обрыва нагрузки;
- имеется вывод для регулировки яркости и включения/выключения при помощи DC или ШИМ;
- частота переключения до 1 МГЦ;
- КПД до 97%;
- обладает эффективным корпусом, с точки зрения рассеивания мощности.
Назначение выводов PT4115:
- SW. Вывод выходного переключателя (МОП-транзистора), который подключен непосредственно к его стоку.
- GND. Общий вывод сигнальной и питающей части схемы.
- DIM. Вход для задания диммирования.
- CSN. Вход с датчика тока.
- VIN. Вывод напряжения питания.
Микросхема PT4115 имеет отдельный вывод для управления включением и выключением светодиодов, а также возможностью регулировки яркости с помощью изменения уровня напряжения или ШИМ на выводе DIM.
Принципиальная схема драйвера
На рисунке представлены две принципиальные схемы драйвера для 3w светодиода на основе PT4115. Первая схема питается источником постоянного тока напряжением от 6 до 30 вольт. Вторую схему дополняет диодный мост, питается она источником переменного тока с напряжением 12-18В.
На выходе диодного моста рекомендуется дополнительно установить конденсатор емкостью 1000 мкФ.
Он сгладит колебания выпрямленного напряжения.Важным элементом обоих схем является конденсатор CIN. Он непросто сглаживает пульсации, но и компенсирует энергию, накопленную в катушке индуктивности в момент закрытия ключа (МОП-транзистора). Без CIN индуктивная энергия через диод Шоттки D поступит на вывод VIN и спровоцирует пробой микросхемы по питанию. Поэтому включение драйвера без входного конденсатора категорически запрещено.
Индуктивность L подбирается исходя из количества светодиодов и тока в нагрузке.
Согласно документации, в схеме драйвера для 3 ватного светодиода рекомендуется использовать индуктивность на 68-220 мкГн.
Несмотря на имеющиеся табличные данные, допускается монтаж катушки с отклонением номинала индуктивности в большую сторону. При этом снижается эффективность всей схемы, но схема остается работоспособной. На малых токах индуктивность должна быть больше, чтобы компенсировать пульсации, возникающие из-за задержки при переключении транзистора.
Резистор RS выполняет функцию датчика тока. В первый момент времени, при подаче входного напряжения ток через RS и L равен нулю. Затем внутрисхемный CS comparator сравнивает потенциалы до и после резистора RS и на его выходе появляется высокий уровень. Ток в нагрузке, ввиду наличия индуктивности, начинает плавно нарастать до величины, определяемой RS. Скорость увеличения тока зависит не только от величины индуктивности, но и от размера напряжения питания.
Работа драйвера основана на переключении компаратора внутри микросхемы, который постоянно сравнивает уровни напряжения на выводах IN и CSN. Отклонение тока через светодиод от расчетного не превышает 5%, при условии монтажа резистора RS с максимальным отклонением от номинала 1%.
Для включения светодиода на постоянную яркость вывод DIM остаётся не задействован, а ток на выходе определяется исключительно номиналом RS. Управление диммированием (яркостью) можно осуществляться одним из двух вариантов.
Первый способ предполагает подачу на вход DIM постоянного напряжения в диапазоне от 0,5 до 2,5В. При этом ток будет меняться пропорционально уровню потенциала на выводе DIM. Дальнейший рост напряжения, до 5В, не влияет на яркость и соответствует 100% току в нагрузке. Снижение потенциала ниже 0,3В приводит к отключению всей схемы. Таким образом, можно эффективно управлять работой драйвера без снятия напряжения питания. Второй способ подразумевает подачу сигнала с широтно-импульсного преобразователя с выходной частотой 100-20000 Гц.
Конструкция и детали сборки
Выбор элементов, расположенных в обвязке микросхемы PT4115, следует производить на основании рекомендаций изготовителя. В качестве CIN рекомендуется использовать конденсатор с низким ESR (эквивалентным последовательным сопротивлением). Данный параметр является вредным и негативно влияет на КПД. При питании от стабилизированного источника достаточно одного входного конденсатора ёмкостью не менее 4,7 мкФ, который должен быть размещен в непосредственной близости от микросхемы.
При питании от источника переменного тока компания PowTech указывает на необходимость монтажа танталового конденсатора ёмкостью более 100 мкФ.
Типовая схема включения PT4115 для 3w светодиода подразумевает установку катушки индуктивности на 68 мкГн, располагать ее следует максимально близко к выводу SW PT4115.
Катушку индуктивности можно сделать своими руками, используя кольцо из старого компьютера и провод ПЭЛ-0,35.
К диоду D выдвигаются особые требования: малое прямое падение напряжения, малое время восстановления во время переключения и стабильность параметров при росте температуры p-n перехода, чтобы не допустить увеличения тока утечки. Этим условиям отвечает диод Шоттки FR103, способный выдерживать импульсы тока до 30А при температуре до 150°C.
Наконец, самый прецизионный элемент схемы драйвера для 3w светодиода – резистор RS. Минимальное значение RS=0,082 Ом, что соответствует току 1,2 А. Его рассчитывают, исходя из необходимого тока питания светодиода, по формуле:
RS=0,1/ILED, где ILED – номинальное значение тока светодиода, А.
В схеме включения PT4115 для 3w светодиода значение Rs составляет 0,13 Ом, что соответствует току 780 мА. В магазинах не всегда можно найти резистор такого номинала. Поэтому придется вспомнить формулы расчета суммарного сопротивления при последовательном и параллельном включении резисторов:
- Rпосл=R1+R2+…+Rn;
- Rпар=(R1xR2)/(R1+R2).
Таким образом, можно с высокой точностью получить нужное сопротивление из нескольких низкоомных резисторов.
В заключение хочется ещё раз подчеркнуть важность стабилизации тока, а не напряжения для обеспечения нормальной длительной работы мощных светодиодов. Известны случаи, когда в светодиодах китайского происхождения ток плавно продолжает нарастать в течение некоторого времени после включения и останавливается на значении, превышающем паспортный номинал. Это приводит к перегреву кристалла и постепенному снижению яркости. Драйвер для 3w светодиода на микросхеме PT4115 – это гарантия стабильной светоотдачи в сочетании с высоким КПД при условии эффективного отвода тепла от кристалла.
вопросы и ответы / Хабр
Мой рассказ о том, как за пять минут модифицировать светодиодную лампу, чтобы значительно продлить ей срок жизни, вызвал огромный интерес.
У многих возникли вопросы и сомнения. Постараюсь ответить на вопросы и развеять сомнения.
Мою статью на разных площадках прочитали уже более 880 тысяч человек (442 тыс на Пикабу, 261 тыс дочитываний в Дзене (показов 2.9 млн), 113 тыс на Хабре (https://habr.com/ru/company/lamptest/blog/547730/), 20 тыс на Mysku, 45 тыс в ЖЖ). Общее количество комментариев превысило 2500. Я физически не могу ответить на каждый, но отвечу на самые часто встречающиеся.
Впервые в интернете увидел этот способ лет назад, что здесь нового?
Я не претендую на идею. Я лишь нашёл лампочку, идеально подходящую для переделки, подробно рассказал, как её модифицировать и измерил её параметры до и после переделки. Об этом способе я узнал из блога израильтянки Амит Терко.
Не понял -«ломаем резистор».
Ломаем и разъединяем или ломаем резистор и паяем ножки?
Судя по картинке, там припой вместо R2? Или я ошибаюсь, и должен быть разрыв?
Резистор должен быть разорван. На фото остатки от сломанного резистора (у него проводящий слой был сверху, а остальное просто керамика).
«Ну хоть бы выпаять предложил, а не выломать».
«Зачем ломать, можно просто отпаять».
«А можно отпаять, а не ломать?»
Плата у лампы алюминиевая и отпаять резистор будет непросто. Да и паять умеют далеко не все, а выломать сможет каждый, у кого «прямые» руки.
Интересно, а насколько велика мощность рассеивания у R1? И не будет ли он перегреваться, и в конце концов сгорит?
Эти резисторы подключены ко входу микросхемы и задают ток. Мощность, рассеиваемая на них, мала.
Вот типовая схема светодиодной лампы с импульсным драйвером (токозадающие резисторы RS1, RS2).
Интересно, зачем ставят два резистора, а не один?
Чтобы можно было точнее подобрать общее сопротивление и, соответственно, ток через светодиоды.
А что у всех 2 резистора и у любой стало быть надо ломать именно второй резистор?
В дешёвых лампах ради экономии ставят один резистор. Для переделки такой лампы придётся заменять резистор на другой большего номинала.
Если резистора два, и они стоят параллельно, нужно ломать тот, у которого номинал больше.
А если вместо R2 (5.6 Ом) отпаять сопротивление R1 (2.7 Ом) — насколько снизится яркость и температура?
Снизится сильно, так делать не стоит.
А после переделки параметры, кроме температуры, замерял? Как там с пульсацией и CRI?
Измерял. Ничего не меняется.
А не проще ли сразу купить лампу менее мощную и не заморачиваться «тюнингом»?
Нет! У менее мощной лампы меньше светодиодов, которые точно так же «работают на износ». Модифицируя лампу, мы даём возможность светодиодам работать в щадящем режиме.
Как снять колпак?
У лампочки Navigator, которую я нашёл для переделки, колпак можно просто оторвать рукой.
У других ламп снять колпак может быть очень непросто. Советуют прогреть его феном прежде, чем пытаться оторвать. Осторожно! У очень старых ламп (например первых IKEA) колпак стеклянный и при попытке его оторвать можно сильно пораниться.
Как поставить колпак обратно, чтобы он не отвалился при вкручивании?
У того же Навигатора колпак защёлкивается и держится хорошо. У других ламп можно зафиксировать колпак двумя каплями суперклея.
Я конечно скорее всего чего-то не понимаю но если I=U/R то при уменьшении сопротивления ток возрастает… соответственно вырастает и мощность… или я чего то не понимаю?
В лампе, которую мы модифицируем, два резистора соединены параллельно. Когда мы отламываем один, общее сопротивление увеличивается.
А как нашли, что у лампы навигатор кишки снаружи? Светили в магазинах чем-то через матовую колбу?
Просто разобрал несколько ламп и нашёл подходящую.
Производители тоже вас читают и модифицируют изделия так чтобы нельзя было так легко влезть и «подкрутить».
Такую инфу нужно распространять подпольно, а иначе она очень быстро устаревает.
Вопреки устоявшемуся мнению, производитель будет только рад, если его лампа станет работать дольше. Ведь когда преждевременно сгорает лампа, покупатель старается больше не покупать лампы этого производителя.
Хорошо также в пластмассовом цоколе просверлить штуки 4 отверстия диаметром примерно 4 мм. тогда горячий воздух будет выходить из лампы и снизится температура внутри, что так же увеличит срок службы лампы.
Особой конвекции там не будет и если это и продлит срок службы, то незначительно. Кстати, многие думают, что корпус целиком пластиковый, но это не так — корпус лампы представляет собой алюминиевый стакан-теплоотвод, снаружи покрытый пластиком.
«Если есть место в патроне или выключателе, можно последовательно с лампой подключить конденсатор 0.5÷1 мкФ. Зависит от мощности лампы, на 160 ÷250в. Яркость упадет но работать будет вечно.»
Нет, если лампа с импульсным драйвером, это не работает.
«Если лампочка в (под) закрытым плафоном проще просто отодрать рассеиватель у лампочки и теплоотвод возрастет и яркость увеличится, а ресурс должен повыситься (перегрев светодиодов уменьшится, а у радиатора лампочки теплоотвод улучшиться), но плафон должен быть обязательно закрытого типа, защита от дураков и детишек.»
Если снять плафон, яркость в целом увеличится всего на 5-8% (https://ammo1.livejournal.com/1220220.html) и сильно уменьшится угол освещения. Перегрев действительно немного уменьшится, но не так значительно, как при уменьшении тока.
За счёт чего выросла энергоэффективность?
Энергоэффективность светодиода зависит от приложенного тока. Чем ниже ток, тем выше эффективность.
А если лампа с раздельными платами, что нужно там отломать?
На плате драйвера обычно есть два таких же токозадающих резистора, но извлечь две платы и поставить обратно весьма непростая задача и это точно займёт не пять минут.
Какие лампы подойдут для переделки?
Для простейшей модификации с выламыванием резистора подходят лишь некоторые лампы.
У них должна быть одноплатная конструкция и два токозадающих резистора, включенные параллельно. А ещё у них должен более-менее легко сниматься колпак-рассеиватель.
Многие лампы имеют двухплатную конструкцию, у них под колпаком лишь плата со светодиодами, а плата драйвера находится внутри корпуса.
Возня с разборкой и сборкой такой лампы займёт не один час (возможно даже придётся высверливать завальцовку цоколя) и на мой взгляд, это нецелесообразно.
У дешёвых ламп с одноплатной конструкцией ради экономии установлен только один резистор. Вот, например, Эра 15 Вт с датой выпуска 15.03.19.
Место под второй резистор есть, но стоит лишь один на 1.74 Ом.
Ещё пример: Старт 15 Вт с датой выпуска 08.2019.
Резистор только один на 2.87 Ом.
Для модификации таких ламп придётся заменить резистор на другой большего номинала.
Встречаются и лампы, у которых два токозадающих резистора включены не параллельно, а последовательно (один из читателей обнаружил такое у лампы OSRAM). В этом случае также придётся заменять резисторы.
Я даже не уверен на 100%, что для переделки подходят точно такие же лампы Navigator с другой датой выпуска — не исключено, что конструкция у них менялась.
Я продолжу поиск ламп, пригодных для быстрой модификации. Как только что-то найду, сделаю все измерения «до и после» и расскажу об этом.
© 2021, Алексей Надёжин
pt%204515 техническое описание и примечания по применению
| Каталог техническое описание | MFG и тип | ПДФ | Теги документов |
|---|---|---|---|
дин изо 2768 М Аннотация: AIE3 TR308 | OCR-сканирование | 2768-м H00060921 DIN ISO 2768 M АИЕ3 TR308 | |
2004 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | 2768-м | |
440М Резюме: нет абстрактного текста | OCR-сканирование | фт0007049тСЗА 440М | |
2013 – Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | ТМС-С-09-ТР | |
2006 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | частота4-40# | |
2006 — 204441 Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | ||
2005 — 37-контактный штыревой разъем D-Sub Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | ||
ОБ35 Реферат: gsd-файл pilz plc Profinet PSSu PILZ FB215 PILZ pn 421-1BL01-0AA0 siemens s7 cpu 224 siemens s7 plc FB149Пильц | Оригинал | 2010нетто ОБ35 gsd-файл компании pilz plc Profinet PSSu PILZ FB215 ПИЛЗ пн 421-1БЛ01-0АА0 сименс s7 процессор 224 сименс с7 плк ФБ149 Пильц | |
Profibus PSSu PILZ Реферат: gsd файл pilz plc Profinet PSSu PILZ siemens s7 plc 2DO2 PILZ pn 312043 OB35 PILZ pt-1 FB215 | Оригинал | ||
ПАС4000 Реферат: PSS4000 pilz lifo | Оригинал | PAS4000 PAS4000 PSS4000 пильз жизнь | |
пилз пс 3000 Реферат: руководство по безопасности pilz PSS 3075 pilz PSS Pilz GmbH PSS 3075-3 руководство pilz | Оригинал | 420Электронная почта: плиз пс 3000 пильз руководство по безопасности ПСС 3075 пилз ПСС Пильц ГмбХ ПСС 3075-3 пилз руководство | |
кодис Резюме: Pilz ОШИБКА PILZ pid 420 | Оригинал | ||
psen sl-1.0p Резюме: PSS 4000 pilz Оценка ошибок PSS PAS4000 pilz psenslock pilz Блок-схема pilz Неисправности PSS Pilz PSEN Pilz PSEN S3 PSEN SL | Оригинал | ПАС4000, псен sl-1.0p ПСС 4000 оценка ошибок pilz PSS PAS4000 пилз псенлок блок-схема пилз pilz PSS Неисправности Пилз ПСЕН Пилз PSEN S3 ПСЕН СЛ | |
пильз м1п Резюме: PILZ PNOZmulti конфигуратор 9 PILZ pnoz m1p pnoz m1p PNOZmulti Pilz PILZ PNOZmulti конфигуратор 9 руководство PILZ pt-1 руководство по безопасности PNOZ m1p rs232 серийный номер | Оригинал | ||
Profibus PSSu PILZ Реферат: Profibus pilz gsd файл pilz plc 6ES7414-2XG03-0AB0 S7-414-2DP Pt392 pilz pss 3000 Siemens STEP7 Pilz modbus tcp simatic s7 | Оригинал | ||
ПСС4000 Резюме: PAS4000 modbus PAS4000 PSS 4000 pilz modbus Pmi326 100146 plc проектов ModRTU-32 | Оригинал | PAS4000 238Электронная почта: PSS4000 PAS4000 модуль шины PAS4000 ПСС 4000 пильз модбус PMI326 100146 проекты ПЛК МодРТУ-32 | |
pilz Оценка ошибки PSS Реферат: PAS4000 Pilz pilz PSS Faults pssu h plc1 fs sn sd ea57 PSS 4000 pilz manual pilz Блок-схема PSS pilz | Оригинал | ПАС4000, оценка ошибок pilz PSS PAS4000 Пильц pilz PSS Неисправности pssu h plc1 fs sn sd еа57 ПСС 4000 пилз руководство пилз ПСС блок-схема пилз | |
ПАС4000 Реферат: Pilz PSEN S3 pilz PSS pilz PSS оценка ошибок Pilz pilz PSS Faults PSENopt Pilz PSEN 588-EN-xx 317-xx | Оригинал | ПАС4000, PAS4000 Пилз PSEN S3 пилз ПСС оценка ошибок pilz PSS Пильц pilz PSS Неисправности PSENopt Пилз ПСЕН 588-EN-хх 317-хх | |
317-хх Реферат: PAS4000 Pilz PSEN S3 Pilz PSS4000 PSS 4000 руководство по технике безопасности pilz PSS pilz Safety plc pilz PSS Неисправности | Оригинал | ПАС4000, 317-хх PAS4000 Пилз PSEN S3 Пильц PSS4000 ПСС 4000 руководство по безопасности пилз ПСС пилз безопасность plc pilz PSS Неисправности | |
Profibus PSSu PILZ Реферат: пилз rs485 PSS4000 PLC siemens s7 plc руководство pilz последовательный кабель profibus dp rs232 siemens S7 224 10-01378 pilz siemens s7 | Оригинал | РС232, РС485 ПСС4000, Profibus PSSu PILZ пильз 485 рупий PSS4000 ПЛК siemens s7 plc руководство серийный кабель пилз profibus dp rs232 сименс S7 224 10-01378 пильз сименс с7 | |
пилз Список ошибок PSS Реферат: allen bradley 5572 Allen Bradley PLC pss pilz cpu 3 список ошибок pss pilz cpu 3 ошибка pilz список ошибок pilz список ошибок PSSu 1756-DNB код ошибки pilz Allen-Bradley 1756-DNB | Оригинал | ||
пилз Список ошибок PSS Резюме: список ошибок pilz PSS 3000 Profibus PSSu PILZ список ошибок pilz список ошибок pilz PSSu PSSu E F PS руководство по эксплуатации pilz PSS 3000 CANalyzer CANALYZER 5. | Оригинал | ||
17-371350З Резюме: 17-040350 17-381352Z 17-09035W 17-411231Z 17-411230Z 17-401230Z 17-371455Z 17-371451Z 31945 | Оригинал | ||
ПИЛЗ ПНОЗ МУЛЬТИ Резюме: EN13849-1 датчик инкрементальный энкодер pnoz multi pnoz 1 MTTF блок-схема PNOZ pilz DSASW0032732 PILZ «pnoz 2.1» кодировщик принтера | Оригинал | ||
EI — 28 ТРАНСФОРМАТОР Реферат: ЭИ — 33 ТРАНСФОРМАТОР ЭИ 28 трансформатор 2х24 трансформатор 220 ЭИ 33 трансформатор ЭИ — 33 СА ТРАНСФОРМЕР ЭИ 42/14,8 ЭИ 42/14. | Оригинал | 61558-2 дюйма ЭИ — 28 ТРАНСФОРМАТОР ЭИ — 33 ТРАНСФОРМАТОР Трансформатор ЭИ 28 2х24 трансформатор 220 Трансформатор ЭИ 33 ЭИ — 33 СА ТРАНСФОРМАТОР ЭИ 42/14,8 ЭИ 42/14.8 PT_30 МЭК 61558 | |
— Gewinde/ резьба M3/#4-40 / M3 / #4-40 I Ansicht от X до I 6,4 Anschlussbereich verzinnt / лужение области клемм 03,2 2 #4-40 2 M 3 2 #4-40 2 244555 М 3 2 204515 03,2 3
Лоток
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>
1 pilz pss 3000
8 ПТ_30 МЭК 61558 Предыдущий
1
2
3
…
23
24
25
Next
Регулируемый регулятор постоянного тока и драйвер светодиодов
%PDF-1.4
%
1 0 объект
>
эндообъект
6 0 объект
/Title (NSI50150AD — регулируемый регулятор постоянного тока и драйвер светодиода)
>>
эндообъект
2 0 объект
>
эндообъект
3 0 объект
>
эндообъект
4 0 объект
>
ручей
заявка/pdf
экономичное и надежное устройство, предназначенное для обеспечения экономичного
Решение для регулирования тока в светодиодах.
