[repstosw 18]

Есть сверх-яркий светодиод мощностью 2 Вт, питающийся номинально от 3V.  Посоветуйте источник тока (желательно с высоким КПД) для такого светодиода.  Ток планируется использовать: 0.3 - 0.65A.

Источник тока должен оправдывать своё назначение и не бояться бросков входного напряжения +/- 0.5V.    Входное напряжение питания - номинально 5V, на самом деле из-за просадок из-за других потребителей, могут быть мгновенные скачки до +/-0.5V. Частота скачков - 10 - 20 Гц.

Замеры: при токе 0.5A падение напряжения на светодиоде 2,9V.

Всякие LDO, греющиеся как утюги - не предлагать!

Нужна именно специализированная микросхема или Buck-конвертер (понижающий)  НО с низким Uref, а то на токоустанавливающем резисторе тоже будет рассеиваться много тепла. Желателен Uref<0.3V.

Возможность диммирование от ШИМ (PWM) обязательна!

Есть ли такие микросхемы?

P.S. Внимание!  Питается всего ОДИН светодиод на 3V номинально.  Использование более 1 светодиода - не нужно.

Изменено 30 марта пользователем repstosw

[Michael58 2]

Дешевый вариант: MP23701

[A.V.Avtomat 26]

Не проще ли напряжение регулировать, а ток измерять?

Тогда любой регулируемый DC/DC подойдёт.

[repstosw 18]

33 minutes ago, Michael58 said:

Дешевый вариант: MP23701

Неплохо )))   Опорник меньше 0,2V радует.  Входное минимальное напряжение 4,2V.

Запускал  источник тока на базе LM2595S - не вытягивает нужный ток для светодиода - вместо 0,5A получилось 0,4A. Из-за нижней границы входного напряжения - 4,75V.

 

6 minutes ago, repstosw said:

Осмелюсь спросить, а от литий-ионки можно сделать источник тока на 0,5A для одного белого светодиода на базе понижающего конвертера?   С Vref желательно от 0,3V или ниже.

Вроде бы то, что нужно:  https://cxem.net/pitanie/5-300.php

Работает на понижение и на повышение. Выскоий КПД.  И вытянет с лиий-ионки всё, что можно.

Изменено 30 марта пользователем repstosw

[mantech 52]

49 минут назад, repstosw сказал:

Работает на понижение и на повышение. Выскоий КПД.  И вытянет с лиий-ионки всё, что можно.

Учтите "А вот при обрыве нагрузки - микросхема тут же полетела."... Как по мне не айс, диоды в обрыв уходят только в путь...

[repstosw 18]

2 hours ago, mantech said:

Учтите "А вот при обрыве нагрузки - микросхема тут же полетела."... Как по мне не айс, диоды в обрыв уходят только в путь...

В общем склоняюсь в сторону использования линейников. Потому что почитав вот это:

https://forum.cxem.net/index.php?/topic/158624-светодиод-34в-и-li-ion-378v/#comments

А потом - вот это:

https://mysku.club/blog/aliexpress/51031.html

понял, что один фиг  КПД что с импульсником, что с линейником будет практически одинаковым (в случае если запитать белый светодиод от литий-ионки),

 

А использование стабилизатора напряжения вместо стабилизатора тока, приведёт к медленному нарастанию потребляемого тока светодиодом, его разогреву и выходу из строя.  Запитал светодиод напряжением 2,9V, ток был вначале 0,4A и через 2 минуты вырос до 0,5A.  И потом ещё стал медленно нарастать также, испытывать судьбу не стал - выключил (максимальный ток диода - 0,65 А).

А токоограничивающий резистор ставить последовательно со светодиодом не хочу - это рассеивание мощности впустую + зависимость от перепадов напряжения на входе.

Изменено 30 марта пользователем repstosw

[A.V.Avtomat 26]

25 минут назад, repstosw сказал:

В общем склоняюсь в сторону использования линейников.

...

А использование стабилизатора напряжения вместо стабилизатора тока, приведёт к медленному нарастанию потребляемого тока светодиодом, его разогреву и выходу из строя. 

Плох тот линейник, который не может быть стабилизатором тока.

[repstosw 18]

Вот ещё:  CN5711 - шедевр!  При токе 0,5A дроп всего 0,12V.  Как раз, чтобы решить проблему проклятой стабилизации тока через мощный светодиод от литий-ионки - вплоть до полного разряда аккума (светодиоду надо всего 2,9V )! )))

 

В даташите почему-то диммируют её странным образом - через MOSFET на резистор.  Есть же ножка CE, в неё ШИМ туда надо же...

Изменено 30 марта пользователем repstosw

[Michael58 2]

CN5711 не имеет опции управления по ШИМ (PWM), управляется только напряжением на ISET, у этого входа есть внутренний pull up.

[Michael58 2]

2 hours ago, repstosw said:

понял, что один фиг  КПД что с импульсником, что с линейником будет практически одинаковым (в случае если запитать белый светодиод от литий-ионки),

Это как? Любой линейный стабизатор тока содержит балластный резистор последовательно с нагрузкой, который рассеивает мощность, равную разнице напряжений источника и нагрузки помноженную на ток.

[dimka76 63]

On 3/30/2024 at 8:20 PM, Michael58 said:

Это как? Любой линейный стабизатор тока содержит балластный резистор последовательно с нагрузкой, который рассеивает мощность, равную разнице напряжений источника и нагрузки помноженную на ток.

Зачем стабилизатору тока балластный резистор ?

Стабилизатору тока нужен токоизмерительный резистор.

У линейного стабилизатора тока мощность будет рассеиваться на регулирующем элементе. Как правило, это транзистор.

[artemkad 89]

3 часа назад, Michael58 сказал:

Любой линейный стабизатор тока содержит балластный резистор последовательно с нагрузкой

Скорее балластный элемент которым может быть как резистор, так и регулирующий элемент(транзистор).

3 часа назад, Michael58 сказал:

который рассеивает мощность, равную разнице напряжений источника и нагрузки помноженную на ток.

Ну вот и прикинь сколько рассеется мощности если питается от одной банки Li-ion, а напряжение на светодиоде до 3.6В. Че-то вангуется в среднем выделится 1/36 от потребленного. Т.е. средний КПД под 97%. При питании от 5В, естественно, будет хуже - уже только 60%.

[repstosw 18]

К вопросу о КПД и рассеивания мощности впустую на тепло.  Два варианта: источник тока на базе имульсника (buck converter) и на базе линейного источника тока.

Вопрос актуален и ценен только в разрезе того, что надо.  А надо - запитать от литий-ионки мощный белый светодиод мощностью 2 Вт на 3V.

Остальные сферические рассуждения КПД и тепловыделения мне неинтересны.

1) Понижающий импульсник в режиме источника тока. Не нужно его путать со стабилизатором напряжения. Ключевой момент выглядит вот так:

Самое злачное место здесь - входное минимальное напряжение (оно обычно не ниже 4,2V, что не даёт использовать литий-ионку) и резистор Rsense, выделение тепла на котором зависит от опорного напряжения Vref и требуемого тока для светодиода.  Лучшие конвертеры имеют Vref=<0,2V. Требуемый ток 0,5A.  Значит мощность рассеивания на резисторе: I*U = 0,25 Вт.   Рассеиванием на корпусе импульсника пренебрегаем (исходя из высокого КПД).

 

2) А теперь вышеупомянутый  линейник CN5711 - заявлен дроп 0,12V при токе 0,5A. Значит мощность рассеивания: 0,12*0,5A = 0,06 Вт. При этом возможно запитать от литий-ионки.

 

0,06 < 0,25

 

Ну и кто лучше, спрашивается?

Так что, все рассуждения о КПД имеют смысл только лишь при жёстко заданных входных условиях.  И я их обозначил в этой теме.

 

9 hours ago, Michael58 said:

CN5711 не имеет опции управления по ШИМ (PWM), управляется только напряжением на ISET, у этого входа есть внутренний pull up.

Зато есть ножка CE,  которая позволяет включать-выключать, что равно управлению по ШИМ.

В других микросхемах это работало, проверял лично сам.  На счёт линейности (% ШИМ - яркость)  не знаю, она и не нужна для моих целей.

Изменено 31 марта пользователем repstosw

[artemkad 89]

2 часа назад, repstosw сказал:

Самое злачное место здесь - входное минимальное напряжение (оно обычно не ниже 4,2V, что не даёт использовать литий-ионку) и резистор Rsense, выделение тепла на котором зависит от опорного напряжения Vref и требуемого тока для светодиода.  Лучшие конвертеры имеют Vref=<0,2V. Требуемый ток 0,5A.  Значит мощность рассеивания на резисторе: I*U = 0,25 Вт.  

RT6150, TPS63030, TPS63070

PS. Впрочем, специализированный PAM2804 явно получше будет...

[dxp 65]

2 часа назад, repstosw сказал:

А теперь вышеупомянутый  линейник CN5711 - заявлен дроп 0,12V при токе 0,5A. Значит мощность рассеивания: 0,12*0,5A = 0,06 Вт. При этом возможно запитать от литий-ионки.

 

0,06 < 0,25

 

Ну и кто лучше, спрашивается?

Падение 0.12 при токе 0.5А -- это характеристика силового элемента этого стабилизатора - т.е. то, что он может обеспечить, а не всей схемы. При питании 3.6В и падении на светодиоде 3 В остальные 0.6В рассеятся на внешних элементах. Итого, 0.5*0.6 = 0.3 Вт. Если питание будет выше, потери на тепло будут больше. А 0.12 падения на стабилизаторе говорит только о том, что он способен обеспечить 0.5А и выдать в нагрузку 3В при питании 3.12В.

Если вам КПД и тепловыделение не препятствуют, то это другое дело. Но линейным силовым схемам по КПД тяжело тягаться с импульсными. У линейных есть другие преимущества.