Сентябрь 27

LED. Линейный драйвер CCR (NSI45020AT1G) источник постоянного тока 20мА

Решился на замену салонного освещения в TLC150. НО, обычные проверенные решения типа LM317 и одноваттных эмиттеров отвалились сразу при виде снятого плафона — место есть лишь под smd-диоды типа 5730 / 5630, а токовый драйвер и вовсе не приткнуть.

На просторах интернетов нашёл я следующую вещь. Герой обзора — это двухвыводной линейный стабилизатор тока с номиналом 20 мА. Он включается в цепь последовательно и поддерживает в ней ток 20 мА, при этом часть напряжения падает на нагрузке а часть на самом регуляторе (макс 45В). Если надо большие токи то можно добиваться токов кратных номинальному параллельно последовательным включением (n стабилизаторов соединяются параллельно где I=20*N далее эта группа включается последовательно в цепь).

Вольтамперная характеристика.

Вот мануал на это чудо если кому надо для ознакомления.
www.onsemi.ru.com/pub_link/Collateral/NSI45020A-D.PDF

Размеры стабилизатора (1,6 x 2,69) mm (1,6 x 3,68 если учитывать ножки) собственно размеры близки к SMD резисторам, а последовательное включение позволяет его использовать вместо токоограничивающего резистора. Ток в 20ма подходит для 5050 и им подобным типам светодиодов.

Эта кроха несет на своем борту большое количество вкусняшек. Она специально разработана для работы в автомобилях: имеет защиту по всплескам напряжения в бортовой сети; диапазон рабочих температур от -55 до +150 градусов; защита от переполюсовки; возможность изменять яркость с помощью шим; возможность параллельного включения для повышения выходного тока; при повышении температуры регулятора, выходной ток будет снижаться, что опять таки нам в плюс; падение напряжения 0,5 В; напряжение включения 7,5 В.

Напряжение питания до 45 В, на выходе стабильные 20 мА. Включается последовательно с цепочкой светодиодов, единственное условие: сумма падений напряжения на светодиодах должна быть меньше входного напряжения минимум на 0,7 В. Используя светодиоды на 20 мА включаем последовательно с гирляндой. Если необходим больший ток, к примеру 40 мА, смело включаем параллельно 2 регулятора.

Менять яркость светодиодов с помощью шим, да пожалуйста). Максимальная частота работы регулятора 10 МГц. Производитель рекомендует использовать частоту шим от 100 Гц до 100 КГц. Ниже 100 Гц возможно мерцание светодиода, заметное человеческому глазу.

Есть один небольшой недостаток в этих крохах с набором вкусняшек…
А имено то, что драйвер линейный и поэтому к нему привязвны некие рамки!
Как вы уже описали — это напряжение включения и падение 0,5-0,7 вольта.
Так вот, для меньшего нагрева самой NSI, нужно как можно меньше оставить ей паразитной напруги (Не менее 0,7 и не более 1-1,5 вольта). Поэтому если появляется желание поставить даже пару светодиодов, желательно поставить регулятор напряжения, до этой мелкой микрушки. Ну а с одним светодиодом у этих стабилизаторов возникают проблемы! Падение на одном светике всего 2,8-3,4 вольта и даже если выставить всего 5-6 вольт, то паразитной напруги останется ещё половина! Которая благополучно уйдёт в тепло.

Диоды будем использовать 5730 теплого желтого цвета 3000К. Можно было бы и обычные 5050, но один вывод припаивать удобнее, нежели три.

Световой поток                    45-50 Люмен 
Мощность                          0,5 Вт 
Рабочая температура, градусов     -40 до + 80 
Номинальный ток, мА               150 
Напряжение питания, Вольт         3,1 – 3,3 
Длина и ширина, мм                5,7 x 3 
Угол свечения, градусов           120

Так как диоды у меня «дешевый китай», максимальный ток ограничим 40мА, для чего установим два NSI45020AT1G параллельно. Падение напряжения на диоде усредненно 3.3В, поэтому сгруппируем их по три последовательно.

Полагаю, в таком режиме больше 15лм с диода не снять. Штатная лампа центрального плафона имеет мощность 5Вт, штурманских 5Вт. Таким образом, необходимо расположить на центральном плафоне не менее 20шт. 5730, а на штурманских 12шт.

Картинки — линк, линк, линк, еще  и еще немного

Платку чертим с полигонами для охлаждения диодов, они тепло пузом отдают.

 


А яркость то откуда больше, если ток ограничен 20мА? Разве что параллельно впаивать по несколько драйверов

Плотная компоновка в данной конструкции это плюс. При нагреве светодиодов будут нагреваться и близко расположенные к ним CCR. Посмотрел даташит, эти CCR имеют отрицательный температурный коэффициент тока. То есть CCR будет снижать ток через светодиоды при их нагреве, увеличивая этим надёжность и срок службы (чего не могут делать отдельно стоящие драйверы мощных светодиодов).

NSI45020AT1G это линейный стабилизатор об этом сказано в обзоре
45 это максимум падения напряжения на стабилизаторе (входное = падение на стабилизаторе + падение на нагрузке)

необходимо рассчитывать для напряжения в 15 Вольт, заведённый генератор выдаёт на исправном авто 14,5 вольт, + запас по прочности.

Input Voltage: DC 12-14V

Vak_max это напряжение которое может максимум упасть на регуляторе
грубо говоря при КЗ почти всё входящее напряжение упадёт на регуляторе

Если у нас монго светодиодов включенных последовательно то на каждом в зависимости от типа упадёт определённое напряжение (примерно 3-3,2 для белых) и того берём ~97 белых светодиодов на них будет падать (291-310) а на стабилизаторе будет падать остальное напряжение (310-Vдиодов)

Vak_max это рабочий диапазоном регулирования напряжения для достижения номинального тока.

 

1 свд через него к 12+ можно подключать или только группами по 2-3 свд?

Можно.
Просто представляйте себе эту штуку как «волшебный резистор» он меняет своё сопротивление так чтобы в цепи тёк постоянный ток 20мА.

При регулировании часть напряжения падает на нагрузке (причём так что бы ток в цепи был 20мА), а остальная часть на CCR.Максимально допустимое падение напряжения на CCR 45V т.е.
1)Если взять блок питания на 40 вольт и только включить CCR то всё напряжение упадёт но ней она уцелеет (ну должна судя по мануалу) и ток будет 20мА.
2)Если поднять напряжение до 50 она сгорит(т.к. она единственная нагрузка).
3)Если в схему №2 добавить 3 белых светодиода с падением напряжения 3,2 то CCR выживет т.к. 50-(3*3,2)=40,4 (40,4<45)

Замечания
Регулировать ток эта штука начинает когда на ней падает 2-3 вольта.(если недостаточно напряжения и на CCR слишком малое падение напряжение то ток в цепи будет меньше 20мА)
Не рекомендуется доводить падение напряжения на CCR до максимальных значений, это негативно сказывается на долговечность и надёжность, кроме того это лишний нагрев. (45В*0,02А=0,9Вт)
При применении в авто правильно рассчитывайте цепи, напряжение в авто 14В.

 

 

По мотивам — линк, линк, линк


Метки: ,
Copyright 2019. All rights reserved.

Опубликовано 27.09.2017 Control в категории "Железо

Добавить комментарий