Mein PCB überprüfen? Mosfet zu parallelen LEDs

Kann bitte jemand meine Platine überprüfen? Ich betreibe einfach 24 IR-LEDs mit mittlerer Leistung von einem 5-V-Arduino-MCU-Pin, die alle zusammen pulsieren (38 kHz). Fette Leiterbahnen, viel Platz, SMD-Bauteile. Die LEDs befinden sich in 8 3-Serien-Läufen, und ich habe Strom- / Massespuren in der Nähe. Die "LEDs" auf dem Board sind nur 2,54 Header, da ich sie außerhalb des Boards betreiben werde. Aber ich weiß nicht, ob ich meinen Kopf richtig um die Mosfet-Schaltung gewickelt habe. Bitte sei nett (aber rede ruhig mit mir wie ein Idiot, weil ich einer bin) :) Ich werde bei Seeedstudio fabeln, wenn es relevant ist.

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Bearbeiten: Ich glaube , dies ist der Schaltplan für das Board, wie es derzeit ausgelegt ist (mit Ausnahme des Absenkens des Gate-Widerstands, wie ein Kommentator vorgeschlagen hat). Außerdem glaube ich, dass ich mit den LEDs ein Idiot bin, da ich ihre Beine überbrücke und nicht nur die LEDs, also kann ich diese Spurenteile entfernen (dh auf der oberen linken LED sind 1 und 2 die +- Beine einer LED sollte also nicht "verfolgt" werden, aber 2 und 3 benötigen die Spur, um led1 mit led2 zu verbinden.):Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ein Schaltplan wäre hilfreich...
Den Spurfarben nach zu urteilen, haben Sie eine 7- oder 8-Lagen-Platine (ich habe die Zählung verloren :-)). rote Zick-Zack-Muster darstellen.
Es ist ein 2-Lagen-Board, 90 % auf der Oberseite. Netze sind mehrfarbig - Sie können sehen, wo an einigen Stellen ein Netz an einer Durchkontaktierung von rot nach dunkelrot wechselt, wenn es zur anderen Schicht geht. Die Zacken sind die LEDs, 3 in Reihe. Und keine Löcher - alle SMD-Teile, einschließlich SMD-Header. Die MOSFET-Schaltung ist die Hauptfrage.
Meine Augen bluten, wenn ich das sehe.
Begrenzen Sie die LEDs mit Widerständen? Schaltung zeigen.
Ich habe dem OP hinzugefügt, was meiner Meinung nach der Schaltplan für das Board wie entworfen ist
Wenn Ihr Schaltplan korrekt ist und Sie Ihre Leiterplatte betrachten, scheinen sie zusammenzupassen. Du hast 2 der 3 LEDs kurzgeschlossen.
Ha danke, ich habe es gleichzeitig bemerkt und kommentiert / korrigiert. Ja, das Board ist in dieser Hinsicht falsch, aber ich kann diese Spuren ändern. Wenn der Mosfet stimmt, bin ich kurz davor zu fabben.
Ihr cct (und mein Circuitlab-Redraw) stimmt nicht mit Ihrem Layout überein. Das Layout hat alle Dioden parallel, während die cct sie in Reihe hat. Sollen sie in Reihe oder parallel geschaltet werden?
Meine Platine hat 3 in Reihe (8 mal parallel). Ich habe nur den Schaltplan für die eine Serie gezeichnet.

Antworten (1)

Puh, was für ein Farbriff-Board! Versuchen Sie jedoch, für jede Ebene eine Farbe zu verwenden, z. B. Rot und Blau. Das ist die "Standard"-Methode, und die meisten anderen werden es besser verstehen, wenn es so dargestellt wird.

Der AOD510 verfügt über „neueste Trench Power AlphaMOS (αMOS LV)-Technologie, sehr niedriges RDS(on) bei 4,5 VGS, niedrige Gate-Ladung“ . Nun, um darauf zu extrapolieren, ist es ein N-Kanal-Leistungs- MOSFET . Bei 4,5 V am Gate beträgt der Source-Drain-Widerstand ~4 mΩ. Was wirklich gut ist: Wenn "ein", sind die LEDs voll eingeschaltet, mit minimalem Verlust am FET.

Nicht erläutert wird jedoch, dass diese Leistungs-FETs typischerweise sehr große Gate-Kapazitäten aufweisen. Aus dem Datenblatt, C ICH S S = 2719 P F . Dies bedeutet, dass Ihr CTRL-Signal, das über den 10k-Widerstand zum Gate geführt wird, zusammen mit dem Ciss des Gates einen Serien- RC-Filter bildet . Letztendlich verhält sich dies wie ein Tiefpassfilter ... dh wenn die CTRL-Schaltfrequenz zunimmt, verringern der Widerstand und die Kapazität (RC-Filterung) das effektive Signal.

Wenn Sie bei diesem Link rechnen, werden Sie darauf stoßen

F C = 1 2 π R C ... Auflösen nach Frequenz-"Ecke",

F C = 1 2 π × 10 k × 2719 P F

F C = 5853 H z

Bei 5,8 kHz haben Sie also mit einem 10-kHz-Widerstand und einem Gerät mit Ciss von 2719 pF bereits die Hälfte des Signals aufgrund der R / C-Kombination verloren.

Jetzt können Sie diesen Tiefpassfiltereffekt reduzieren , indem Sie einen kleineren Wert für R wählen. Wenn Sie die Formel für R = 1kΩ umrechnen, wird die Grenzfrequenz 58kHz. Der Nachteil dabei ist jedoch, dass CTRL mehr Strom liefern und senken muss - jedes Mal, wenn das Gate umgeschaltet wird.

Dies ist der Nachteil von Leistungs-Mosfets - ihre große Gate-Kapazität macht das schnelle Schalten problematisch. Sie sollten damit experimentieren und sich nicht wundern, wenn Sie ein „Treiber“-Element hinzufügen müssen, damit der AOD510 so schnell wechselt, wie Sie möchten.

Danke; Ich werde die Farben beim Posten einschränken. Ich habe festgestellt, dass es mir hilft, die Netze zu visualisieren, aber ich bekomme es, wenn andere es als nicht standardmäßig ansehen. Im Übrigen klingt es so, als ob die MOSFET-Schaltung dann richtig mit der MCU und den LEDs verdrahtet ist? Sie machen sich nur Sorgen um kHz, und ich kann dafür am Pulldown-Widerstand basteln? Ich habe so viele Schaltpläne gesehen, alle unterschiedlich, dass ich verwirrt bin. Einige haben eine Art Spannungsteiler und 1M Auflösung!
Es sollte funktionieren, wenn ich die Verkabelung richtig verstehen kann, aber die Leistung ist möglicherweise nicht genau das, was Sie wollen. Seien Sie einfach bereit, daran herumzubasteln und ein paar Überarbeitungen vorzunehmen.
Ich habe dem OP hinzugefügt, was meiner Meinung nach mein Stromkreis in schematischer Form ist.
Als nächstes möchten Sie vielleicht überlegen, welchen Strom Sie durch Ihre LEDs leiten sollen. Strom = Helligkeit, aber jede LED hat eine maximale Grenze. Überprüfen Sie das Datenblatt für Ihre LEDs und sehen Sie sich dann diesen Beitrag an: electronic.stackexchange.com/questions/17179/correct-formula-for-led-current-limiting-resistor .
Mein PCB überprüfen? Mosfet zu parallelen LEDs
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