IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

2 страниц V   1 2 >  
Ответить в данную темуНачать новую тему
> Получение максимального КПД LED драйверов
ledum
сообщение 22.2.2014, 17:38
Сообщение #1


Антифа
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 2113
Регистрация: 28.12.2009
Из: Kиев
Пользователь №: 64



Шеф принес жменьку светодиодов Cree с ВдМаиса. типа CXA1304 на 4100 Кельвин цвета и 3-х ваттники XBDWHT. Все где-то 110Лм/Вт, т.е. КПД порядка 16%. Дык вот, глянув на 9В 1А источники на всяких Топах и Вайперах вдруг обнаружил, что КПД источников тока на них в среднем 60-70%. И вот меня, как полного нуба в этом деле, заинтересовал вопрос - а существуют ли не очень дорогие возможности получить КПД при сетевом 185-235 переменки и выходе 1А и 9Вт мощности КПД в пределах 90-95%? Ну там маломощные синхронные выпрямители на полевиках и еще че-нибудь. Интересует, наверное только оффлайн флайбек. Гальваническую связь с сетью себе в настольный светильник как-то не хочется.
Само собой у нас серийно производить никто такое не будет - чистое любопытство.

Сообщение отредактировал ledum - 22.2.2014, 17:46
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
 
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Designer56
сообщение 22.2.2014, 19:21
Сообщение #2


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 7045
Регистрация: 22.11.2009
Из: Уфа
Пользователь №: 18



90-95 вообще вызывает недоверие, тем более- недорогой
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 22.2.2014, 20:36
Сообщение #3


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 23809
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Цитата(ledum @ 22.2.2014, 17:38) *
Шеф принес жменьку светодиодов Cree с ВдМаиса. типа CXA1304 на 4100 Кельвин цвета и 3-х ваттники XBDWHT. Все где-то 110Лм/Вт, т.е. КПД порядка 16%. Дык вот, глянув на 9В 1А источники на всяких Топах и Вайперах вдруг обнаружил, что КПД источников тока на них в среднем 60-70%. И вот меня, как полного нуба в этом деле, заинтересовал вопрос - а существуют ли не очень дорогие возможности получить КПД при сетевом 185-235 переменки и выходе 1А и 9Вт мощности КПД в пределах 90-95%? Ну там маломощные синхронные выпрямители на полевиках и еще че-нибудь. Интересует, наверное только оффлайн флайбек. Гальваническую связь с сетью себе в настольный светильник как-то не хочется.
Само собой у нас серийно производить никто такое не будет - чистое любопытство.

В принципе, можно дотянуть КПД почти до этого,
но, может быть, это будет не флай, а прямоход какой-то....
Для флая слишком много мест, в которых теряется то полватта, то ватт...
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Designer56
сообщение 23.2.2014, 7:11
Сообщение #4


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 7045
Регистрация: 22.11.2009
Из: Уфа
Пользователь №: 18



вот именно- в принципе. при одной какой-то нагрузке, входном напряжении и т.п. но так и линейный можно до 90% догнать.

да, забыл сказать- мощные ЛЕДы не любят даже незначительного превышения тока над номинальным- резко уменьшается ресурс. А если ток немного меньше номинала, то резко снижается яркость.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
perfect
сообщение 23.2.2014, 10:17
Сообщение #5


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 3085
Регистрация: 1.5.2010
Пользователь №: 152



9W источник, первое что приходит - что-то вроде простейшего блокинга.
Прикрепленное изображение

Прикрепленный файл  fb_led_.zip ( 1,24 килобайт ) Кол-во скачиваний: 34

Цитата(orthodox @ 22.2.2014, 22:36) *
Для флая слишком много мест, в которых теряется то полватта, то ватт...
Да, уж, на что бы максимум раскошелился - уменьшить шунт smile.gif. А а попытки дальше - сильно увеличивают трудности и сложности.
Цитата(Designer56 @ 23.2.2014, 9:11) *
да, забыл сказать- мощные ЛЕДы не любят даже незначительного превышения тока над номинальным- резко уменьшается ресурс. А если ток немного меньше номинала, то резко снижается яркость.
Интересно сколько бы процентов по пульсации тока от номинала советуют?

Сообщение отредактировал perfect - 23.2.2014, 10:18
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Гость_gyrator_*
сообщение 24.2.2014, 6:17
Сообщение #6





Гости






Цитата(perfect @ 23.2.2014, 12:17) *
9W источник, первое что приходит - что-то вроде простейшего блокинга.

Я бысделал так:
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Designer56
сообщение 24.2.2014, 8:57
Сообщение #7


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 7045
Регистрация: 22.11.2009
Из: Уфа
Пользователь №: 18



Цитата(perfect @ 23.2.2014, 13:17) *
...

Интересно сколько бы процентов по пульсации тока от номинала советуют?


по санпину вроде совсем немного допускается- не помню точно, но в голове крутятся цифры единицы и доли процентов.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
ledum
сообщение 24.2.2014, 11:18
Сообщение #8


Антифа
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 2113
Регистрация: 28.12.2009
Из: Kиев
Пользователь №: 64



Цитата(Designer56 @ 23.2.2014, 7:11) *
да, забыл сказать- мощные ЛЕДы не любят даже незначительного превышения тока над номинальным- резко уменьшается ресурс. А если ток немного меньше номинала, то резко снижается яркость.

На самом деле у нормальных брендов не все так плохо. Тот же CXA1304 с нормированными 4Вт абсолютно официально по даташиту позволяет 11Вт. Надо смотреть температуру кристалла. Деградацию люминофора при выгорании они как-то решили. У меня пока на руках массив CXA1304 http://www.cree.com/~/media/Files/Cree/LED...CXA1304Rev0.pdf в 9В версии с нормировочным током 400мА (есть еще 18В и 37В версии с нормировочными токами 200мА и 100мА) . Но везде этот массив работает на 700-800мА.
Только что попробовал конструкцию на 3 XBD диодах (то что на фотографии на звездах на радиаторе) http://www.cree.com/~/media/Files/Cree/LED...ng/XLampXBD.pdf 800 мА через диоды при номинальном 350мА на радиаторе - ниче так - зайчики после случайного взгляда с час проходили. XTE (на прямоугольной подложке с двумя большими и двумя меньшими дырками на фото) на ВДМаисе по баксу где-то для нас и по полтора XBD - это одно-трехваттники.

Относительно цены - т.к. это для себя любимого в виде любопытства, а не серийное изделие, то ставить полевики вместо ДШ и опер в датчике тока - вообще не проблема. типа полевики, как в DI-37 на DPA424, но почему-то на высоковольтных чипах это не применяется, пока не смотрел как реализовано синхронное выпрямление на DPA.


В потолочную лампочку можно конечно поставить http://www.powerint.com/sites/default/file...iles/der305.pdf , но только на 37В массив с малым током, либо лепить дополнительный полевик, но на настольную гальванической связи как-то не хочется. Косинус фи - до одного места мне на 9Вт на стол.
Пульсации света - порядка 3-5%. но это 50-100Гц, не помню, чтобы кто-то нормировал на 100кГц

Сообщение отредактировал ledum - 24.2.2014, 12:34
Эскизы прикрепленных изображений
Прикрепленное изображение
Прикрепленное изображение
 
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
perfect
сообщение 25.2.2014, 0:11
Сообщение #9


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 3085
Регистрация: 1.5.2010
Пользователь №: 152



Цитата(ledum @ 24.2.2014, 13:18) *
опер в датчике тока


Прикрепленное изображение
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 25.2.2014, 9:38
Сообщение #10


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 23809
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Цитата(perfect @ 25.2.2014, 0:11) *

Прикрепленное изображение

Не скорректируется ОС нормально.
Для прямохода я коррекцию уже имею правильную,
с флаем еще не работал, как-то на малых мощностях просто нету работ.
Более-менее приемлемо получается с TL431, если хорошо следить за трассировкой
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
perfect
сообщение 25.2.2014, 10:24
Сообщение #11


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 3085
Регистрация: 1.5.2010
Пользователь №: 152



Цитата(orthodox @ 25.2.2014, 11:38) *
Не скорректируется ОС нормально.

Да, масса нюансов мешается.
Вот конкретно тут красивая картинка только когда отрабатывает потактно, то есть, нельзя залезать выше частотой источника, а то начинает троить пачками. Или, может, тогда надо шустрее операционник и оптрон. Это если не заморачиваться более мудрыми коррекциями и прочими ПИДрегулированиями smile.gif.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
perfect
сообщение 25.2.2014, 15:07
Сообщение #12


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 3085
Регистрация: 1.5.2010
Пользователь №: 152



У меня как раз в ремонте светильники
Прикрепленное изображение

Это работает на две линейки по 11 светодиодов 0.5А, около 33V.
Источник с PFC - выход 48V, 14V.
Дальше плата с понижающими источниками для светодиодов (4 шт., используются 2) и микроконтроллером. Эти платы дохнут.
На плате ещё источник 48V->5V, питает 74HCT14 и два корпуса LMV324, может ещё чего-то, и линейный LP2950 - 3.3V для процессора.
Срисованный источник 48V->5V
Прикрепленное изображение

Мне не нравится, если где-то не ошибаюсь.
То что красным - часто дохлое. Зелёным - как, думаю, должно-бы быть
Прикрепленное изображение

Прикрепленный файл  48_5.zip ( 926 байт ) Кол-во скачиваний: 23

Понижающие стабилизаторы тока пока не срисовывал.
Плата опторазвязки, как я её называю
Прикрепленное изображение

Эти тоже горят.

Наворочано и намрочено вобщем smile.gif
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Гость_AlexKlm_*
сообщение 26.2.2014, 8:17
Сообщение #13





Гости






Бывают всякие готовые шоколадки от зарядников для мобильников. Можно попробовать из них что-то придумать.
Ещё бывают всякие TOP23..24.. , но КПД более 85% они не дают.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
perfect
сообщение 26.2.2014, 9:12
Сообщение #14


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 3085
Регистрация: 1.5.2010
Пользователь №: 152



Цитата(orthodox @ 25.2.2014, 11:38) *
Более-менее приемлемо получается с TL431, если хорошо следить за трассировкой

Примерно так?

Прикрепленное изображение

Конечно, что ШИМ-контроллер надо ставить, бо блокинг "троит".
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
perfect
сообщение 26.2.2014, 10:49
Сообщение #15


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 3085
Регистрация: 1.5.2010
Пользователь №: 152



Не, пардон, ерунду нарисовал.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
ledum
сообщение 26.2.2014, 15:14
Сообщение #16


Антифа
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 2113
Регистрация: 28.12.2009
Из: Kиев
Пользователь №: 64



Цитата(GuruKiller @ 25.2.2014, 16:29) *
Для такой мощи ну неприлично говорить о 90% КПД. Тем более напрягать посторонних людей.


Здесь речь идет, во-первых, о любопытстве. И о лицемерии наших госменеджеров, пропихивающих те же СД Максусы (вопрос был провокационнее, чем мог показаться с первого раза), через статьи о вреде линейчатости ЛЛ, наличии большого количества ультрафиолета и 20мг ртути на лампу, которая потенциально может попасть в квартиру. Никто не просит готовое решение. Только возможные места потери КПД, о которых мне практически мало известно. Ведь при КПД драйвера 60% мы получаем КПД лампа+драйвер сравнимую с галогенками. И можно ли получить нормальную эффикаси, хотя бы эквивалентную ЛЛЛ. А при ценах на LED лампы - очередной распил?


Ну и походу убедиться самому. Спаяв и обмеряв.
Как-то паять 100Вт лампы не хочется, да и там вроде проще получить выше КПД. Фонарики 3-10Вт для начальства я и так паяю, никого не напрягая.
Само собой спасибо всем, кто уже откликнулся.

Сообщение отредактировал ledum - 26.2.2014, 15:17
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
orthodox
сообщение 26.2.2014, 23:29
Сообщение #17


ДИКТАТОР
Иконка группы

Группа: Мод
Сообщений: 23809
Регистрация: 20.11.2009
Из: Житомир
Пользователь №: 3



Цитата(ledum @ 26.2.2014, 15:14) *
Здесь речь идет, во-первых, о любопытстве. И о лицемерии наших госменеджеров, пропихивающих те же СД Максусы (вопрос был провокационнее, чем мог показаться с первого раза), через статьи о вреде линейчатости ЛЛ, наличии большого количества ультрафиолета и 20мг ртути на лампу, которая потенциально может попасть в квартиру. Никто не просит готовое решение. Только возможные места потери КПД, о которых мне практически мало известно. Ведь при КПД драйвера 60% мы получаем КПД лампа+драйвер сравнимую с галогенками. И можно ли получить нормальную эффикаси, хотя бы эквивалентную ЛЛЛ. А при ценах на LED лампы - очередной распил?


Ну и походу убедиться самому. Спаяв и обмеряв.
Как-то паять 100Вт лампы не хочется, да и там вроде проще получить выше КПД. Фонарики 3-10Вт для начальства я и так паяю, никого не напрягая.
Само собой спасибо всем, кто уже откликнулся.

Ну, как бы если сильно упираться, то можно выйти на 90% ватт, наверное с 10 или с 20.
Только говорили уже, оно неконкурентно будет с китайцами, потому что потребление этих малюток
никого не беспокоит. А когда начинает беспокоить, то есть ватт от 500 в сумме и выше — тогда уже
несложно сделать хоть и 90, а то и 95%, было бы желание чуток побольше платить за детали.
Примерно как-то так. Места потерь в флаях — это клампер в первичке, антизвон во вторичке, если охота красивый импульс иметь,
если не антизвон — то всё одно где-то да рассеется, потери на выходном выпрямителе, который получает сильный удар током каждый период,
соответственно, нужен диод много мощнее, чем по теплу подобрать бы. Ну есть какие-то схемы синхронного выпрямления для флая, не очень популярные.
Вроде как попроще можно сделать с прямоходом, кажется неплохие результаты актив кламп даёт, но не пробовал — он сложнее косого полумоста,
а мне косой нравится больше, хотя б потому, что транзисторы низковольтнее, и вообще он какой-то предсказуемый...
К прямоходу можно пристроить и синхронный выпрямитель, но было бы лучше дать побольше выходное напряжение, чтобы падение на диодах съелось
в сравнении с выходным напряжением. Ну и нон-диссипативный снаббер есть для косого, динамики там почти не будет по первичке, а статика решается тупо деньгами.
Если не надо сверхширокий диапазон по входному напряжению — тогда получше будет с КПД, и можно без напряга наверное даже IGBT применить, выйдет подешевле.
Маломощные они довольно шустрые, аж страшно. С нон-диссипативным снаббером килогерц на пятидесяти пойдет на ура.
Как-то так примерно. Да, и чуть не забыл: последовательно с первичкой еще дросселёк насыщающийся, это чтобы удар по емкости обмоток при открывании
ключей не давал потерь больших, а то выиграешь на закрывании — потеряешь на открывании, невыгодно.
Еще одно — выходной дроссель не надо делать на этих дерьмовых китайских желтых колечках, как у нас любят иногда — то есть из порошкового железа.
Но так же не стоит делать его и из сендаста, в общем — в порошки эти лучше не зарываться, дерьмо все. А лучше ориентироваться на феррит, гантельку или же
стержень, на Ш тоже не надо, из зазора будет в обмотку поле выпучиваться, а для хорошего КПД надо высокую добротность дросселя.

Ну примерно как-то так вот. Если будет звон в обмотках, а он таки будет, и захочется формы красивой — то потерять надо будет не очень много
энергии, последовательная RC цепочка даже с небольшой поглощаемой энергией за такт помогает неплохо, по вторичке... У меня на 500 ваттах она справлялась,
кушая не более 2 ватт, а то и 1.


Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Гость_AlexKlm_*
сообщение 27.2.2014, 9:17
Сообщение #18





Гости






Цитата(perfect @ 26.2.2014, 10:12) *
Примерно так?

Прикрепленное изображение

Конечно, что ШИМ-контроллер надо ставить, бо блокинг "троит".


Надо ставить ШИМ микросхему со встроенным дайвером верхнего и нижнего ключа, + два полевика. Всё это недорого обойдётся, для тех кто хочет 90% КПД это не деньги.
При этом правую часть вашей схемы можно оставить неизменной.

Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
perfect
сообщение 27.2.2014, 12:45
Сообщение #19


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 3085
Регистрация: 1.5.2010
Пользователь №: 152



Цитата(AlexKlm @ 27.2.2014, 11:17) *
Надо ставить ШИМ микросхему со встроенным дайвером верхнего и нижнего ключа, + два полевика.

Я не знаю такой для косого. Нету таких.
Но источник тока - это сварочник, вот такой, только мааленький smile.gif.
Прикрепленное изображение

Прикрепленный файл  2.zip ( 2,68 килобайт ) Кол-во скачиваний: 8

(Серьёзно эту схему сварочника не воспринимать, только типа как иллюстрация.)
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Гость_AlexKlm_*
сообщение 27.2.2014, 13:53
Сообщение #20





Гости






Цитата(perfect @ 27.2.2014, 13:45) *
Я не знаю такой для косого. Нету таких.


Драйверов в LTspice может и нету. Зато на складах они есть, немногим более чем за 3 копейки.
Они там заржавеют наверное, потому что в LTspice нету. biggrin.gif
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение

2 страниц V   1 2 >
Ответить в данную темуНачать новую тему
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 28.3.2024, 18:20