Proszę o sprawdzenie schematu rozszerzenia sterownika LED

Jesli jesteś początkującym elektronikiem, to tu z pewnością znajdziesz pomoc. Miejsce dobre do dyskusji nad podstawami elektroniki w zakresie teorii i praktyki.
Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Proszę o sprawdzenie schematu rozszerzenia sterownika LED

Post autor: e-lektryk » 27 kwie 2011, 18:19

Układ ma zasilać napięciem 12V z akumulatora dwie żarówki diodowe o łącznej mocy 5W. Sterownik to układ z latarki diodowej zasilanej napięciem od 4.5V do 6V (w zależności od tego jaką latarkę rozbiorę 3 x AAA czy 4 x AAA) pracujący impulsowo zarówno w trybie ciągłego świecenia jak i w trakcie migania. Układ ma za zadanie (wraz ze sterownikiem) sterowanie panelami LED (włączanie, wyłączanie, mruganie). C2 w przypadku zasilania z sieci powinien mieć co najmniej 1000uF / A (w oryginalnej aplikacji jest 2200uF). Kondensatory C1 i C2 w przypadku zasilania z akumulatora w zasadzie można pominąć.
Załączniki
sterownik2.PNG
Ostatnio zmieniony 08 maja 2011, 4:19 przez e-lektryk, łącznie zmieniany 2 razy.

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 04 maja 2011, 14:15

Nie widzę żadnych rażących błędów.
I pamiętaj tylko, że prąd panela LED nie może przekroczyć 0.8A.
Bo inaczej trzeba dodać radiator dla IRL.
No i osobiście nie montował bym R3

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 04 maja 2011, 19:12

Ze względu na wydajność prądową BSS92 dodałem R3, żeby prąd nie przekroczył 0.1 A. Jakie błędy widzisz? W zasadzie układ filtrujący jest chyba zbędny przy LM7805 jeżeli układ będzie zasilany z akumulatora. Prąd zasilający panele LED nie powinien przekroczyć 0.5 A. R1 jest zależny od prądu tej latarki - po prostu zobaczę ile ma na wyjściu i dobiorę rezystor tak, żeby nie przekroczyć tego prądu, no chyba, że będzie to jedna płytka to wtedy po prostu policzę diody w szeregu i założę, że będzie to 30% maksymalnego prądu.

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 04 maja 2011, 20:29

e-lektryk pisze:Ze względu na wydajność prądową BSS92 dodałem R3, żeby prąd nie przekroczył 0.1 A.
W tym układzie i tak głównym ogranicznikiem prądu dla BSS92 jest R4 = 4.7K

A swoją drogą jak ty obliczyłeś te R3 dla 0.1A, to pozostaje to dla mnie wielką tajemnicą.
e-lektryk pisze:W zasadzie układ filtrujący jest chyba zbędny przy LM7805 jeżeli układ będzie zasilany z akumulatora.

Niby tak, ale zostaw chociaż C1 i C4 ze względu na wszędobylskie zakłócenia.
Choć ja zostawił bym też i C3.
I w takim wypadku dioda 1N4007 też się nie przyda.
e-lektryk pisze:R1 jest zależny od prądu tej latarki - po prostu zobaczę ile ma na wyjściu i dobiorę rezystor tak, żeby nie przekroczyć tego prądu, no chyba, że będzie to jedna płytka to wtedy po prostu policzę diody w szeregu i założę, że będzie to 30% maksymalnego prądu.

Tu nie rozumiem co ma R1 do prądu diod?

A i jesteś pewny, że ze sterownika wychodzi "stały" plus?
Bo może lepiej było by podłączyć źródło BSS92 bezpośrednie do 5V z LM7805.
I, że po wciśnięciu "na dolnym przewodzie" sterownika pojawia się masa?
A tak, w spoczynku, jest tam Vzas ?

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 04 maja 2011, 23:00

Układ filtrujący to C1 i C2, część stabilizująca to LM7805, C3 oraz C4, jeżeli już to pozbył bym się z tego układu C2 bo jest on w zasadzie niepotrzebny.
Rezystor "pull down" obliczyłem tak: R = U / I, R = 5V / 0.001A, R = 5000 czyli 4.7K
Pozostałe dobrałem bardziej hipotetycznie, ale oczywiście R3 powinien wynosić 5V / 0.1A = 50R, musiałem się gdzieś pomylić, bo chyba tego nie zapisywałem.
R1 do prądu diody ma tyle, że latarka najprawdopodobniej zasila 5 diod LED (w zależności od tego jaką latarkę kupię i rozbiorę to płytka z tej latarki będzie miała określoną wydajność prądową, żeby nie uszkodzić scalaka, który na niej siedzi trzeba wiedzieć jaki prąd jest na wyjściu po to żeby dobrać właściwy rezystor ograniczający prąd do tej wartości. Widziałem jak do tej pory kilka takich płytek i tylko na nielicznych były jakieś oporniki.
Przykładowo, jeżeli układ zasila powiedzmy jedną zwykłą białą diodę to może zasilać ją prądem 0.02 A (lub mniejszym np. 30% 0.02A, a w przypadku PWM to podejrzewam, że miernik mi tego nie zmierzy, bo już kiedyś miałem problemy z napięciem PWM) co daje rezystor 5 V / 0.02A = 250R. Ja założyłem, że prąd będzie wynosił 0.1A jeżeli latarka ma 5 LED'ów połączonych równolegle zasilanych maksymalnym prądem, żeby świeciły jak najmocniejszym światłem, bo wątpię w to, żeby ktoś na kawałku płytki z kroplą zastygłej żywicy (bo tak wygląda scalak) zmieścił jakąś przetwornicę.

Chodzi mi o sterownik np. z takiej lampki na przód (ta większa). Obrazek

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 05 maja 2011, 16:30

e-lektryk pisze:R1 do prądu diody ma tyle, że latarka najprawdopodobniej zasila 5 diod LED (w zależności od tego jaką latarkę kupię i rozbiorę to płytka z tej latarki będzie miała określoną wydajność prądową, żeby nie uszkodzić scalaka, który na niej siedzi trzeba wiedzieć jaki prąd jest na wyjściu po to żeby dobrać właściwy rezystor ograniczający prąd do tej wartości. Widziałem jak do tej pory kilka takich płytek i tylko na nielicznych były jakieś oporniki.

Tylko zobacz jak wygląda droga dla prądu na twoim schemacie.
I R1 nie jest w tym obwodzie głównym ograniczeniem.
e-lektryk pisze: a w przypadku PWM to podejrzewam, że miernik mi tego nie zmierzy, bo już kiedyś miałem problemy z napięciem PWM)

Bo miernik pokazuje wartość średnią.
Np. Dioda dostaje 40mA przez 20ms a przez kolejne 40ms jest wyłączona.
Co daje średni prąd równy 13mA.

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 05 maja 2011, 22:32

W takim razie co jest?!? Powinienem to chyba obliczyć w ten sposób, bo na podobnym schemacie widziałem, że tak wyliczono podobny rezystor, bynajmniej tak wyszło z przekształcenia wzoru, bo znałem napięcie i wartość rezystora dla MOSFET'a R1 = 4V / Iukł. załóżmy, że jest to 0.02A, wtedy R1 = 200R a R2 = 4V / 0.001 = 4K. między + i - układu są R2 i R1 w szeregu a G tranzystora łączy się w węźle między nimi. Miałem to kiedyś na elektrotechnice, ale już chyba niewiele pamiętam, musiał bym grzebać gdzieś w notatkach. Prąd rzeczywisty płynie od minusa do plusa, na schematach płynie od plusa do minusa, a w akumulatorach płynie trochę od plusa i trochę od minusa :D

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 06 maja 2011, 15:57

e-lektryk pisze:układu są R2 i R1 w szeregu a G tranzystora łączy się w węźle między nimi.
No właśnie chodzi o te połączenie szeregowe.
I z tego co piszesz sterownik podaje "masę"
Więc jedyna droga dla prądu od strony plusa będzie to 5V wyjście w sterowniku następnie rezystor R2 ---> R1 i do masy.
A więc zgodnie z prawem Ohma I = U/R = 5V / ( R1 + R2) = 1mA

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 06 maja 2011, 22:46

A między G i S prąd nie płynie?!? Przecież wcale nie muszę montować tam R2 - bo to rezystor pull down - dąży do tego, żeby tranzystor się zamknął kiedy przez R1 i G nie płynie prąd do S. Tego połączenia nie uwzględniłeś. Jeśli jest różnica potencjałów między G i S otwierająca kanał musi być też prąd - jedno bez drugiego nie istnieje, bo w zasadzie są to dwie wielkości charakteryzujące przepływ ładunków elektrycznych w obwodzie. Więc jeżeli do źródła którym jest G płynie prąd powiedzmy 0.1A bo taki przepływ prądu umożliwia R1 to jeżeli wypływa prąd między G a S przez R2 o wartości 1mA to pozostałe 99 mA musi też gdzieś płynąć i przepływa nie przez R2 tylko przez G i D, tak? To są w zasadzie dwa oczka między G i S 1 przez R1 i drugie przez R2 o ile dobrze pamiętam. A węzłem jest G? Musiał bym to chyba narysować bo sam już się pogubiłem.

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 07 maja 2011, 17:41

e-lektryk pisze:A między G i S prąd nie płynie?!?
No ale od kiedy to płynie prąd między bramką a źródłem ?
Coś się zmieniło w tej materii??

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 07 maja 2011, 21:42

No nie płynie. W symulacji mi wyszło, że zmiana R1 i R3 nie ma większego wpływu na prąd. Wiedząc, że minimalne napięcie potrzebne do otwarcia tranzystora wynosi 2V (pełne otwarcie to około 4V) to wydaje mi się, że powinienem dobrać tak R1 i R3, żeby napięcie w oczku z R2 i R4 wynosiło 4.7V (dopasowując R1 i R3 do rezystora 4.7K). Wtedy prąd między G i S (przez R2 i R4) będzie wynosił idealnie 1 mA. Dla R1 = 300R i R2 = 4.7K napięcie wynosi 4.7V a prąd idealnie 1 mA. Czy rezystor pull down w ogóle jest potrzebny w przypadku MOSFET'a?

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 08 maja 2011, 20:35

e-lektryk pisze: żeby napięcie w oczku z R2 i R4 wynosiło 4.7V
A czemu akurat 4.7V ??
e-lektryk pisze:czy rezystor pull down w ogóle jest potrzebny w przypadku MOSFET'a
W tym układzie tak. Za to można usunąć R1 i R3

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 08 maja 2011, 23:01

Może być 5V wtedy będzie więcej niż 1 mA. 4.7V dla tego, że rezystor jest na 4.7K a założyłem, że prąd ma wynosić dokładnie 1mA i żeby to osiągnąć napięcie musi być 4.7V, a efekt ten można osiągnąć właśnie stosując takie połączenie R1 (300R) i R2 (4.7K), z resztą 5.1K mój kalkulator nie policzy bo mu brakuje cyferek i wyskakują jakieś "e-". Gdy R2 będzie większy to prąd będzie mniejszy od 1mA a gdy będzie miał 4.7K i nie będzie R1 to będzie więcej. Pewnie biorąc pod uwagę spadki trzeba będzie zastosować R1 o stopień niższy 270R lub coś w tym stylu.

Jony130
Moderator
Posty: 3170
Rejestracja: 11 sie 2005, 16:33
Lokalizacja: wrocław

Post autor: Jony130 » 09 maja 2011, 13:27

Tylko nie wiem po co chcesz tak dokładnie ustalić ten prąd na 1mA.
Wszak akurat w tej aplikacji R2 można dobrać w dość szerokim zakresie.
Np. przy wyborze R2 można zastosować rezystor taki jaki akurat ma się w pod ręką.
Z przedziału 1KΩ...100KΩ
W tej aplikacji R1 jest zbędny a R3 w sumie też bo sam Bss92 będzie miał Rd(on) na poziomie 15Ω.

Co do obliczeń i liczby e na kalkulatorku.
To zawsze można skorzystać z pomocy wujka Google.
I np. niech obliczy nam prąd dla R= 4.7K i V = 5V
I = 5V/4.7K
A dla Google będzie wyglądał to tak
5/4.7E3=
Co da nam wynik I = 0.00106382979 i przeliczamy to na miliampery, czyli przesuwamy przecinek o trzy miejsca w prawo I = 0.00106382979A = 1.06382979mA ≈ 1.063mA
Albo wystarczy pamiętać, że jeśli podamy napięcie w woltach a rezystancję w kiloomach to wynik wyjdzie w miliamperach.
Jak widać nie ma sensu dawać tego rezystora 300Ω.

Jest nawet lepsza strona
http://www.wolframalpha.com/
Która nawet całkę obliczy i wzór przekształci, czy też rozwiąże układ równań.
I np. wpisując :
5V/4.7Kohm
Otrzymujemy ładny wynik
1.06mA [/b]

Awatar użytkownika
e-lektryk
Użytkownik
Posty: 961
Rejestracja: 04 sie 2010, 22:13
Lokalizacja: Z Polski

Post autor: e-lektryk » 09 maja 2011, 18:25

W takim razie R1 i R3 nie są potrzebne. Zrobię ten układ i zobaczę czy i jak działa. Zastanawiam się jeszcze czy zamiast bss92 można by wstawić jakiś tranzystor PNP i jak to policzyć dla zasilania impulsowego, żeby nie było zniekształceń w sygnale.

ODPOWIEDZ