Jump to content

    

Драйвер светодиода на TPS61088.

Схема разработана по моей просьбе, на базе простого готового китайского драйвера, но с доработками.

Описание того, что нужно:

-Управление с микроконтроллера ШИМом частотой около 250кГц.

-Напряжение светодиода 6В, ток до 3А.

-Контроль тока через ОС с шунта.

-Напряжение питания: 1S высокотоковым Li-ion 26650

-Контроль температуры, напряжения, защита от переполюсовки, индикация.

 

Покритикуйте пожалуйста, что тут может изменить\доработать?

Screenshot_12.jpg

Edited by chip_1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Что бросилось в глаза: на шунте 0.033 ом при максимальном токе 3А будет всего 100мВ падения. Этого маловато, ИМХО, для прямого измерения АЦП МК.

Хотя, для управления светодиодом, наверное, пойдёт.

Share this post


Link to post
Share on other sites

R3, VT2, R5, C4, C6, C8, C10, C11, R14, C13 выкинуть, C4 и R7 перекинуть на защищённую от переполюсовки аккумулятора точку, т.е. C1.

 

C5 вернуть достаточные 100 нФ, R12 пересчитать на случай обрыва нагрузки, т.е. порядка 7 В, а R9 с общего провода перекинуть на C3, потому что у данной микросхемы уже имеется готовый руль управления выходным током и фантастические костыли, вроде VT2, R14 и иже, ей не требуются. CDMC8D28 будет работать утюгом в 15% КПД — требуется что-то вроде IHLP4040DZER1R5M11, в крайнем случае IHLP4040DZER1R8M11.

 

TPS61088 классическая схема, а значит не умеет отключать нагрузку — её выход всё время соединён со входом диодом, т.е. во время останова, на выходе всегда на 0,6 В меньше, чем на входе, а значит всё, что на нём, будет разряжать аккумулятор — светодиод пороговый элемент, и его при таком напряжении его отключать не требуется, но R13 надо перекинуть с общего провода на выход МК. По той же причине R8 тоже надо отключать от общего провода, заодно уменьшив до 1 кОм для снижения погрешности.

 

На XS1 нет защиты, вся схема выгорит при первой же дуге статики из наивных пальцев — для USB производится вагон и тележка ограничителей, годится любой. То же самое и в отношении VT1 — перед ним должен быть двунаправленный ограничитель, годится сдвоенный от USB же, но схема всё равно выгорит, потому что во время дуги на типовом ограничителе будет порядка 20 В — следовательно, VT1 требуется заменить на двунаправленный ключ на двух транзисторах, полностью отключающий аккумулятор от схемы и с задержкой включения, т.е. с большим резистором в затворах, но вообще, всё это, т.е. разъёмное соединение аккумулятора, тем более юзверем, зимой, в пуховике, с котом в одной и эбонитовой палкой в другой руке, утопия — нет ничего лучше паянного соединения приваренных к аккумулятору лепестков персонально его производителем.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 hour ago, Plain said:

светодиод пороговый элемент, и его при таком напряжении его отключать не требуется,

"Таком" - это каком ? Если что - белый светодиод весьма ярко светит и при 2.6V на переходе.

Share this post


Link to post
Share on other sites

На выходе 4,2 – 0,6 = 3,6 В, а некий светодиод у автора на 6 В — может это у него 4 шт. инфракрасных, мы ж не знаем.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ого, не думал, что все так запущено )) Для меня очень ценна эта информация!

Эта TPS стоит в китайском драйвере, он работает, но на счет саморазряда не проверял, учту! Чуть позже перерисую схему, скину сюда. Но там ОС сделана тоже на шунте, но с операционником.

Хорошо, я перерисую схему с Вашими коррективами! 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, еще хотел спросить про индуктивность. Можно ли подобрать по размеру поменьше, 10*10мм места на плате сжирает очень много...

Share this post


Link to post
Share on other sites

У меньшего объёмом дросселя резко ухудшится КПД. Можно найти повыше, но объём всё равно константа.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Just now, Plain said:

У меньшего объёмом дросселя резко ухудшится КПД. Можно найти повыше, но объём всё равно константа.

Да, пусть будет хоть сантиметр в высоту, главное площадь платы сэкономить.

На крайний случай конечно можно и вторым ярусом его припаять, но это уже на крайний случай...

Share this post


Link to post
Share on other sites

А вот еще вопрос. Получается если регулируем яркость светодиода изменением PWM, то получается ток всегда одинаков?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если PWM используется непосредственно для управления (включением-выключением) преобразователем, то да, ток постоянный. IMHO, плохая затея. Китайцы в своих фонариках обычно так и делают, в результате наблюдается сильный стробоскопический эффект даже при частоте 200+ Hz и даже при относительно высокой яркости (с уменьшением яркости картина становится еще хуже). К тому же светоотдача диода зависит от тока нелинейно, при меньших токах она относительно выше.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 minutes ago, rx3apf said:

Если PWM используется непосредственно для управления (включением-выключением) преобразователем, то да, ток постоянный. IMHO, плохая затея. Китайцы в своих фонариках обычно так и делают, в результате наблюдается сильный стробоскопический эффект даже при частоте 200+ Hz и даже при относительно высокой яркости (с уменьшением яркости картина становится еще хуже). К тому же светоотдача диода зависит от тока нелинейно, при меньших токах она относительно выше.

Мне надо именно получить на выходе порядка 250кГц. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
29 минут назад, chip_1 сказал:
13 часов назад, Plain сказал:

у данной микросхемы уже имеется готовый руль управления выходным током

получается ток всегда одинаков?

Вы бы официальную бумагу TPS61088 наконец почитали что ли, хотя бы конкретно входа ILIM.

 

8 минут назад, chip_1 сказал:

Мне надо именно получить на выходе порядка 250кГц. 

На каком ещё выходе? Зачем она Вам? Что Вы с ней собираетесь делать? Читайте ту же бумагу, теперь уже конкретно входа FSW, потому что указанный Вами номинал R6 задаёт тактовую частоту 500 кГц.

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 minutes ago, Plain said:

Вы бы официальную бумагу TPS61088 наконец почитали что ли, хотя бы конкретно входа ILIM.

 

На каком ещё выходе? Зачем она Вам? Что Вы с ней собираетесь делать? Читайте ту же бумагу, теперь уже конкретно входа FSW, потому что указанный Вами номинал R6 задаёт тактовую частоту 500 кГц.

Так если бы мной эти номиналы были проставлены.. Эта схема была сделана не мной, я написал в первом посте. 

Но так как разработчик более не выходит на связь, я хочу разобраться сам, понять что на что влияет. Опыта в проектировании нет, вот ковыряю KiCad, читаю бумагу )

Без Вашей помощи это будет сложно сделать..

 

Понял, т.е. в моем случае задается частота и ток жестко, а на вывод FB подаем сигнал с МК для изменения напряжения на светодиоде?

Делитель R12, R13 - ограничитель предела выходного напряжения?

Share this post


Link to post
Share on other sites
8 hours ago, chip_1 said:

т.е. в моем случае задается частота и ток жестко, а на вывод FB подаем сигнал с МК для изменения напряжения на светодиоде?

Делитель R12, R13 - ограничитель предела выходного напряжения?

Нет, частота задается жестко, а током Вы управляете. ШИМом Вы задаете ток управления на ножке ILIM (если заполнение ШИМ=0, то ток =макс., и наоборот, только нога должна быть open drain). А ток ILIM уже определяет макс. значение тока силового ключа преобразователя, который пропорционален току через светодиод. Т.е дравер в Вашем случае не стабилизирует напряжение, а находится в режиме ограничения тока светодиода. Делитель R12, R13  на случай если ограничитель тока не сработал (обрыв в цепи светодиода), чтобы напряжение не улетело в бесконечность :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now