500 Watt LED-PWM

Ich versuche, ein PWM-Flutlicht mit 6 Cree CXA 2540Ns herzustellen. Mein Setup ist ein einfacher 555-Timer, der für PWM eingerichtet ist und einen 3904 antreibt, der wiederum einen FDA59N30 N-Kanal-MOSFET antreibt, der richtig gekühlt ist, um ungefähr 500 Watt Leistung sicher zu handhaben. Dies geht in ein Fahrzeug, also musste ich die 12 auf 36 V des Fahrzeugs erhöhen, wie es für die 2540Ns erforderlich ist. Ich habe dies mit einem billigen Aufwärtswandler gemacht, der bei Banggood gekauft wurde. Hier ist der Link zu diesem speziellen Modul:

https://www.banggood.com/1500W-30A-DC-DC-Boost-Converter-Step-Up-Power-Supply-Module-Constant-Current-p-1087084.html?gmcCountry=CA¤cy=CAD&createTmp=1&utm_source= googleshopping&utm_medium=cpc_elc&utm_content=frank&utm_campaign=pla-mix-ca-pc-0630&gclid=EAIaIQobChMItJexw7S53gIVz2B-Ch3RBQ-6EAkYBiABEgL6FfD_BwE&cur_warehouse=CN \

Nachdem ich alles gemäß meinem Schaltplan angeschlossen habe, bekomme ich keine Beleuchtung, egal in welcher Position der Poti die PWM steuert! Die Klemmen am Ausgang des Aufwärtswandlers messen 36 V DC, und die Vds am FET misst 16 Vpk-pk mit 0 V Basis. Die Vgs misst wie erwartet 12 V Spitze-Spitze mit 0 V Basis.

U1 repräsentiert einfach meine PWM 555-Schaltung. Es funktioniert wie erwartet, wenn kleine LEDs und Transistoren mit Logikpegel angesteuert werden. Der Transistor schaltet die Batteriespannung des Fahrzeugs, um den FET anzusteuern, der die LEDs mit den verstärkten 36 V schaltet. Der Grund für die zwei unterschiedlichen Erdungssymbole besteht lediglich darin, die Tatsache hervorzuheben, dass die LEDs nicht direkt zur Fahrzeugmasse zurückkehren. sondern zurück zum Minuspol des Aufwärtswandlers.

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Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Vielen Dank für jede Erleuchtung, die Sie möglicherweise bereitstellen können!

Zum Jonken: 4,5 kHz, 77-100 nC, 3590-4670 pF. Alle Werte direkt aus dem Datenblatt kopiert, außer der PWM-Frequenz. Ich habe das einige Größenordnungen unter der 150-kHz-Frequenz des Aufwärtswandlers gehalten, um Probleme mit seiner Regulierung zu vermeiden.

An Felthry: Ich habe diese LEDs sowohl direkt vom Aufwärtswandler als auch von meinen Tischnetzteilen mit 36 ​​V betrieben. Mein DMM und meine Tischnetzteile stimmten alle darin überein, dass der Strom bei dieser Spannung 1,1-1,2 A betrug. Das stimmt mit dem Datenblatt überein. Ich habe auch keine Lust, diese ziemlich teuren Arrays ständig mit ihren maximalen Durchlassspannungen zu betreiben! Und ja, ich weiß, dass sie völlig überbewertet sind. Aber ich hatte sie, und ich bin sowieso ein Trottel für den Sicherheitsfaktor, heh.

Zu pfeifen: habe ich nicht! Es gibt keine als solche gekennzeichnete "Masse", nur einen Minuspol am Ausgang. Aber das werde ich versuchen!

An Janka: Ich habe das schon mal mit einem anderen Modul PWM gemacht. Es lieferte flackernde Ergebnisse, wenn Sie den Arbeitszyklus auf und ab bewegten. Ich nahm an, dass dies daran lag, dass es für die Motorsteuerung ausgelegt war und jegliches Flackern im Ausgang durch die Trägheit des Motors geglättet würde. Bei LEDs war es jedoch sehr auffällig. Ich weiß also, dass ich diesen Aufwärtswandler PWM kann, aber ich bin davon ausgegangen, dass eine billige H-Brücke nicht gut ausbalanciert wäre und einige Arbeitszyklen Flimmern erzeugen würden. Daher meine Umstellung auf einen einzelnen FET.

Haben Sie die Masse des DC-DC-Boost-Ausgangs mit der Masse des PWM-Controllers verbunden?
Eine Sache, die mir in den Sinn kommt: Ihr FET muss nicht in der Lage sein, 500 W Leistung zu verarbeiten; Es ist kein Problem , aber Sie verwenden ein Gerät mit höherer Leistung als nötig. Außerdem werden 36 V nicht ausreichen, um diese LEDs mit ihrem vollen Strom zu betreiben; Die maximale Nenndurchlassspannung beträgt 42 V bei 1,1 A, was nur etwa der Hälfte des Nenndurchlassstroms entspricht.
Was ist die PWM-Frequenz? Was ist die Gate-Gebühr? Was ist die Eingangskapazität?
Ich habe mein Bestes getan, um alle Ihre Fragen zu beantworten! Danke!
Sie versuchen also, den Aufwärtswandler zu steuern, indem Sie ihn schnell ein- und ausschalten? Das wird nicht funktionieren, es hat eine Glättungskappe an seinem Eingang. Sehen Sie, ob Sie einen Aufwärtswandler mit einem PWM-Eingangsstift finden.
Wenn Sie stattdessen den Ausgang des Konverters geschaltet haben, wird es nicht funktionieren, da weder der + noch der - Ausgang des Konverters GND sind. Es ist stromgesteuert. Ihre PWM-Schaltung teilt keinen geschlossenen Stromkreis mit dem Ausgang. Sie könnten ein Optokoppler und etwas mehr Hokuspokus verwenden, aber der Kauf des richtigen Aufwärtswandlers ist der richtige Weg.
Es ist nicht wichtig, wo der negative Ausgang des Wandlers angeschlossen ist, sondern wo die Masse der Referenz im Wandler angeschlossen ist. Es ist wahrscheinlich möglich, Strom in den Erfassungsknoten des Wandlers (Wischerlasche des Strompotentiometers) einzuspeisen und auf diese Weise seinen Ausgang zu reduzieren.
Sie zeigen zwei verschiedene Erdungssymbole und keines der beiden Netzteile hat seinen negativen Anschluss gezeigt. Wenn diese beiden Erdungsknoten und die Minuspunkte beider Netzteile und der Erdungsknoten der 555-Schaltung miteinander verbunden sind, sollte Ihre Schaltung funktionieren. Ist das wirklich so, wie Sie alles angeschlossen haben?
Sie müssen wirklich eine Form der Stromsteuerung implementieren (sogar einen einfachen Vorwiderstand für jede LED. So wie Sie es haben, steigt der Strom an, wenn sich die LED-Module erwärmen, und Sie erhalten bei einer festen Eingangsspannung ziemlich große Helligkeitsschwankungen. Einstellung eine Strombegrenzung an Ihrem Aufwärtswandler ist nicht ausreichend, da Sie ihn in diesem Fall auf 12A einstellen müssten ….der Ausfall eines Moduls oder ein Verdrahtungsfehler könnte dann die anderen LED-Module kritisch überlasten.
Ist die Versorgung wirklich konstanter Strom? Die technischen Daten sind unklar: In einer Zeile steht "Ausgangsspannung: 12-90 V stufenlos einstellbar ( Standardausgang 19 V )" und in einer anderen Zeile "Konstantstrombereich: 0,8-20 A (+/- 0,3 A)". Warum gibt es einen Standardwert für die Ausgangsspannung, wenn es sich um einen konstanten Strom handelt? Wie ist die aktuelle Einstellung definiert? Mit einem von Ihnen eingestellten Messwiderstand oder mit einem in die Versorgung integrierten Trimmer? Was sind die Ein-/Ausgänge der Versorgung? Gibt es eine Freigabeklemme? Wirklich, diese banggood Beschreibungen sind Mist.

Antworten (2)

Es gibt mehrere Probleme mit dem von Ihnen gezeigten Schaltplan.

  1. Wenn Sie mehrere LED-Module parallel schalten, haben Sie keine Ahnung, wie viel Strom in jedem Modul fließt. Der Vf für die Module wird variieren und aufgrund thermischer Effekte treten weitere Variationen auf. Sie sollten jedes LED-Modul mit einem eigenen FET ansteuern und für jedes LED-Modul eine Form der Stromsteuerung implementieren.
  2. Sie haben einen FET mit einer sehr großen Gate-Kapazität ausgewählt, und dieser bildet mit Ihrem R1 einen Tiefpassfilter. Aus diesem Grund erhalten Sie mit Ihrem aktuellen Schema fast kein Laufwerk.
  3. Sie müssen den Aufwärtswandler mit einer Ausgangsspannung betreiben, die höher ist als das vom LED-Modul erwartete Maximum, und diese zusätzliche Spannung mit dem FET absenken. Dies ermöglicht eine Stromsteuerung für jedes Modul.

Ich würde vorschlagen, dass etwas in dieser Richtung praktikabel sein könnte, um jedes Modul anzutreiben:

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Beachten Sie hier, dass D2 KEIN Zener ist, sondern ein TL431C- Shunt-Regler. Dies begrenzt den maximalen Strom durch das LED-Modul auf 1,66 A (ich denke, alles darüber könnte sehr ehrgeizig sein), wobei M1 als Serienpasselement verwendet wird.

M2 bietet eine einfache Schnittstelle zurück zu Ihrem PWM-Generator.

Hinweis: Die PWM-Bildrate muss nicht 3,5 kHz betragen, sie sollte besser auf etwa 1 kHz eingestellt werden.

Der Boost DC-DC kann auf jede Spannung über dem Maximum eingestellt werden, das das Cree-Modul möglicherweise benötigt, führt jedoch dazu, dass mehr Wärme im M1 abgeführt wird.

Sie müssen vorsichtig sein, da die von ihm gewählte Versorgung anscheinend bereits Konstantstrom ist. Nicht sicher, was passieren wird, wenn die Versorgungsstromeinstellung höher als der Strombegrenzer Ihres Stromkreises eingestellt ist. Wahrscheinlich wird die Ausgangsspannung der Boost-Versorgung auf ihr Maximum ansteigen (90 V angegeben), und der FET muss eine große Spannungsdifferenz bewältigen und brennt. Aber die Versorgungsspezifikationen sind so spärlich und inkonsistent, dass es schwer zu sagen ist.
@dim Er würde die Strombegrenzung der Boost-Versorgung für die verwendeten LED-Module auf 12 A oder mehr einstellen. Die Ausgangsspannung des DC-DC würde NIEMALS über die eingestellte Spannung hinausgehen ... in diesem Fall sagte ich 40 V, also ist Ihr Szenario völlig falsch.
Richtig, ich wusste nicht, dass es an dieser Versorgung sowohl eine Spannungs- als auch eine Stromeinstellung gibt. Aber in diesem Fall ist der zusätzliche Strombegrenzer überflüssig.

Wenn alle LEDs den gleichen Strom erhalten, verwenden Sie zwei 4,5-A-Konstantstrom-Boost-Treiber mit PWM.

Oder erhöhen Sie die 12 V auf bis zu 36 V und verwenden Sie einen (oder zwei) LM3409- Abwärts-CC-Treiber.

Verwenden Sie dann einen LM3466 mit jeder LED, um den Strom auszugleichen.

Übrigens, Sie verwenden ein altes CoB. Der CXA wurde vor einem Jahr durch den CXB ersetzt.

Es gibt bessere (wirksamere) CoBs als die CXB von Bridgelux und Citizen. LEDs sortiere ich bei der Auswahl immer nach lm/W. Höhere Effizienz entspricht mehr Licht, weniger Wärme.

Wenn jeder CoB einzeln angesteuert werden muss, verwenden Sie einen einfachen CC-Boost-LED-Treiber mit integriertem FET und PWM für jeden CoB.

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