Чип PT4115 от PowTech продължава да печели положителни отзиви сред руските радиолюбители. Малкият известен китайски производител успя да приспособи в компактния си корпус няколко управляващи блока с мощен транзистор на изхода. Чипът е проектиран да стабилизира тока и да ги захранва със светодиоди с мощност над 1 вата. Драйверът на базата на PT4115 има минимална лента и висока ефективност. Уверете се, че това и да научат за тънкостите на избора на елементи на схематична диаграма ще помогне на тази статия.
Кратко описание на чип PT4115
Съгласно официалната документация, LED драйверът с функция за затъмняване, базиран на PT4115, има следните технически характеристики:
- работно напрежение: 6-30V;
- регулируем изходен ток до 1.2 A;
- грешка на стабилизиращия изходен ток от 5%;
- е защита срещу повреда на товара;
- има заключение за регулиране на яркостта и включване /изключване с помощта на DC или PWM;
- честота на превключване до 1 MHz;
- Ефективност до 97%;
- има ефективно жилище от гледна точка на разсейване на мощността.
Назначаване на заключения PT4115:
- SW. Изход на изходния превключвател (MOSFET), който е свързан директно към изтичането му.
- GND. Общо заключение на сигналната и хранителната част на веригата.
- DIM. Влезте в задачата за затъмняване.
- CSN. Вход от текущия сензор.
- VIN. Сключването на захранващото напрежение.
Чипът PT4115 има отделен изход за управление на светодиодите за включване и изключване исъщо така възможността за регулиране на яркостта чрез промяна на нивото на напрежение или PWM за извеждане на DIM.
Главна схема на водача
На фигурата са показани две основни схеми на водача за 3w LED, базирани на PT4115. Първата верига се захранва от напрежение на източник на постоянен ток от 6 до 30 волта. Втората схема се допълва от диоден мост, захранва се от източник на променлив ток с напрежение 12-18V.
На изхода на диодния мост се препоръчва да се инсталира кондензатор с капацитет 1000 μF. Той ще изглади напрежението на напрежението.
Важен елемент от двете вериги е кондензатор CIN. Тя не изглажда плавно вълните, но също така компенсира енергията, натрупана в индуктивната бобина по време на затварянето на ключа (MOSFET). Без CIN, индуктивната енергия през диода Schottky D ще дойде до VIN терминала и ще предизвика повреда в захранването. Следователно, включването на драйвер без входен кондензатор е строго забранено.
Индуктивността L се избира въз основа на броя на светодиодите и тока в товара.
Съгласно документацията, в схемата на драйвера за 3 watt LED, се препоръчва да се използва индуктор на 68-220 μГн.
Въпреки наличните таблични данни е възможно да се монтира бобина с отклонение на номиналната стойност на индуктивността към по-голямата страна. Това намалява ефективността на цялата верига, но схемата продължава да работи. При малки токове, индуктивността трябва да бъде по-голяма, за да компенсира пулсациите, които възникват поради забавянето при превключване на транзистора.
RS резистор изпълнява функцията на текущия сензор. В първия момент от време, когато се прилага входното напрежение, токът през RS и L е нула. След това в компараторът за сравняване на потенциала преди и след резистора на РС и на неговия изход се появява високо ниво. Токът в товара, поради наличието на индуктивност, започва постепенно да се увеличава до стойността, определена от RS. Скоростта на нарастване на тока зависи не само от стойността на индуктивността, но и от размера на захранващото напрежение.
Работата на водача се основава на превключването на компаратор в чипа, който постоянно сравнява нивата на напрежението по заключенията на IN и CSN. Отклонението на тока през светодиода от изчислената стойност не надвишава 5%, при условие че резисторът RS е монтиран с максимално отклонение от 1%.
За да включите светодиода при постоянна яркост, DIM изходът остава незает и изходният ток се определя изключително от рейтинга RS. Управлението на затъмняването (яркостта) може да се извърши по един от двата начина.
Първият метод включва подаване на DIM на постояннотоково напрежение в диапазона от 0,5 до 2,5 V. В този случай, токът ще варира пропорционално на нивото на потенциал за изхода на DIM. По-нататъшното увеличаване на напрежението до 5V не влияе на яркостта и съответства на 100% от тока в товара. Намаляването на потенциала под 0.3 V води до изключване на цялата верига. По този начин можете ефективно да управлявате драйвера, без да премахвате напрежението на захранването. Вторият метод включва сигнализиране от импулсно-ширинен преобразувател с изходна честота от 100-20000 Hz.
Проектиране иподробности за монтажа
Изборът на елементи, намиращи се в шасито PT4115, следва да бъде направен въз основа на препоръките на производителя. Като CIN се препоръчва използването на кондензатор с ниско ESR (еквивалентно на сериен импеданс). Този параметър е вреден и влияе отрицателно върху ефективността. Когато се захранва от стабилизиран източник, един единствен входен кондензатор от най-малко 4,7 μF, който трябва да бъде разположен в непосредствена близост до чипа. Когато се захранва от източник на променлив ток, компанията PowTech посочва необходимостта от инсталиране на танталов кондензатор с капацитет над 100 μF.
Обичайната схема на PT4115 за 3W LED означава инсталиране на бобина с индуктивност от 68 μg и трябва да бъде разположена възможно най-близо до щифта SW PT4115.
Индукторът може да бъде направен със собствени ръце, като се използва пръстен от стар компютър и проводник PEL-0,35.
За диод D се прилагат специални изисквания: малък директен спад на напрежението, кратко време за възстановяване при превключване и стабилност на параметрите с повишаване на температурата на прехода p-n, за да се предотврати увеличаване на тока на утечка. Тези условия съответстват на FR103 диод на Шотки, способен да издържа на токови импулси до 30А при температури до 150 ° С.
И накрая, най-прецизният елемент от схемата на водача за 3w LED е резисторът на RS. Минималната стойност RS = 0,082 Ohm, съответстваща на ток 1,2 A. Тя се изчислява въз основа на изискваното захранване на LED, съгласно формулата:
RS = 0,1 /ILED, където ILED е номиналната стойност на тока на светодиода, A.
В схемата на превключване PT4115 за 3w LED, стойността на Rs е 0,13 ома, което съответства на тока от 780 mA. В магазините не винаги можете да намерите резистор на такава деноминация. Следователно ще трябва да припомним формулите за изчисляване на общото съпротивление с последователна и паралелна интеграция на резистори:
- Rp = = R1 + R2 + ... + Rn;
- R = = (R1xR2) /(R1 + R2).
По този начин е възможно да се получи необходимото съпротивление с висока точност от няколко ниско-резисторни.
В заключение бих искал отново да подчертая значението на сегашната стабилизация, а не напрежението, за да се гарантира дълготрайната работа на мощни светодиоди. Има случаи, когато в светодиодите от китайски произход токът продължава плавно да се увеличава за известно време след включване и спира на стойност, която надвишава номиналната стойност на паспорта. Това води до прегряване на кристала и постепенно намаляване на яркостта. Драйверът за 3w светодиода на чипа PT4115 е гаранция за стабилна светлина, комбинирана с висока ефективност, при условие, че топлината се елиминира ефективно от кристала.
