IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

 
Ответить в данную темуНачать новую тему
> Самодельный LED драйвер, схемы, отчет о сборке
Alexander
сообщение 2.4.2016, 8:30
Сообщение #1


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 624
Репутация: 5
Регистрация: 19.8.2010
Из: Ростов-на-Дону, СЖМ
Пользователь №: 626



Полгода неспешно проектирую/экспериментирую с самодельным LED драйвером на микросхеме HV9961. Драйвер можно непосредственно питать от сети 220В (внимание: без гальванической развязки). На выходе можно получить до 70% от напряжения питания. Ток можно выставить любой элементами схемы. Я пробовал от 350мА до 2А. Есть возможность прикрутить диммирование. Естественно реальное изделие имеет не столь широкие диапазоны регулировки и рассчитывается под конкретный светильник. Пожалуй это единственный недостаток - драйвер не универсальный в основном из-за защиты от перенапряжения. Сейчас заканчиваю прототип на 20Вт, а за ним в очереди 5ти канальный "монстр" с суммарной мощностью 150Вт и самодельным контроллером управления.

Про цену изделия мне трудно говорить, на деньги которые я потратил на макетирование, детали и инструменты можно купить тележку готовых драйверов smile.gif. По себестоимости только материалов и деталей цена должна быть на 30-60% ниже, чем связка БП + низковольтный драйвер. Основная проблема в том, что не все детали удалось купить в Ростове smile.gif.

Собственно вопрос, есть ли желающие повторить схему и актуальны ли такие драйверы? Если есть интерес, я причешу картинки, начерчу нормально схемы, сделаю фотки и выложу. Просто ради "поглазеть" я выкладывать не буду, т.к. подготовить материал это достаточно большой кусок работы и не хотелось бы тратить время на него впустую. Надеюсь на ваше понимание.


--------------------
Мой аквариум
Дневник аквариума на 300л, LED, питательный грунт и минимум оборудования
Пишу программы Windows/Linux/Mac, прошивки для контроллеров. Качественно и дорого.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Alexander
сообщение 2.4.2016, 23:43
Сообщение #2


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 624
Репутация: 5
Регистрация: 19.8.2010
Из: Ростов-на-Дону, СЖМ
Пользователь №: 626



Сегодня доделал прототип на 20Вт. Завтра поставлю на прогон чтобы проверить связку дрейвер-светильник. Впечатления самые положительные, даже несмотря на немного кривой корпус для электроники. Фотки светильника и габариты драйвера завтра выложу.


--------------------
Мой аквариум
Дневник аквариума на 300л, LED, питательный грунт и минимум оборудования
Пишу программы Windows/Linux/Mac, прошивки для контроллеров. Качественно и дорого.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Alexander
сообщение 5.4.2016, 12:44
Сообщение #3


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 624
Репутация: 5
Регистрация: 19.8.2010
Из: Ростов-на-Дону, СЖМ
Пользователь №: 626



Прогон оказался не совсем удачным. После сборки всего в корпус - драйвер через три часа нагрелся до 50 градусов примерно. Поэтому в корпусе наковырял дырок. Получилось не аккуратно, но учитывая то что это был прототип - пойдет. В будущем корпус пойдет по под переделку. Сейчас разогрев не более 40 градусов. На ощупь просто теплый. Немножко фоток светильника и драйвера. Аквариум 40л. Картинки кликабельные.




Конкретно для этого драйвера буду еще делать схему управления. Контроллером язык не поворачивается назвать. Перемычками на плате выставляется длительность светового дня, а кнопкой сброса устанавливается его начало (либо просто по включению питания кнопкой). Далее свет будет плавно разгораться, достигать пика в середине, к вечеру угасать. Возможно еще оставлю "вечернюю подсветку".

В светильнике стоят 5Вт диоды. На 6500К - 4шт, на 4800К - 2 шт. До 5Вт естественно я не раскачивал. Ток примерно 1А (макс. 1500А). Радиатор тоже разогревается до 40градусов всего. Т.е. запас по разгону или к летней температуре есть.

==Добавлено
Сейчас прикинул примерную стоимость ЛЕД драйвера. Получается менее 600 руб за материалы/детали, включая прототип корпуса. Работу не считаем. Можно сделать еще примерно на 100 руб дешевле, но надо немного переосмыслить конструкцию и провести натурные испытания.


--------------------
Мой аквариум
Дневник аквариума на 300л, LED, питательный грунт и минимум оборудования
Пишу программы Windows/Linux/Mac, прошивки для контроллеров. Качественно и дорого.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
st88
сообщение 27.4.2016, 16:15
Сообщение #4


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 600
Репутация: 2
Регистрация: 9.10.2013
Из: Таганрог (РП)
Пользователь №: 157201



Скинь схему в лайауте, а мы уже посмотрим стоит повторять или нетsmile.gif
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Alexander
сообщение 28.4.2016, 17:07
Сообщение #5


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 624
Репутация: 5
Регистрация: 19.8.2010
Из: Ростов-на-Дону, СЖМ
Пользователь №: 626



Я в diptrace делал. Могу pdf с шаблоном под фоторезист прислать.


--------------------
Мой аквариум
Дневник аквариума на 300л, LED, питательный грунт и минимум оборудования
Пишу программы Windows/Linux/Mac, прошивки для контроллеров. Качественно и дорого.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
st88
сообщение 6.5.2016, 14:46
Сообщение #6


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 600
Репутация: 2
Регистрация: 9.10.2013
Из: Таганрог (РП)
Пользователь №: 157201



Цитата(Alexander @ 28.4.2016, 17:07) *
Я в diptrace делал.

ну кидай в нем)
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Alexander
сообщение 16.6.2016, 7:54
Сообщение #7


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 624
Репутация: 5
Регистрация: 19.8.2010
Из: Ростов-на-Дону, СЖМ
Пользователь №: 626



Цитата(st88 @ 6.5.2016, 14:46) *
ну кидай в нем)


Наконец то добрался до драйвера )). Решил немножко оживить форум, а то кроме продажи и рекламы ничего интересного нет. Даже личные аквариумы не обновляются ))

PDF шаблон печатной платы для фоторезиста: https://yadi.sk/i/B3_xCEVJsXDqS
PDF шаблон печатной платы для ЛУТ (позитив): https://yadi.sk/i/BQtYL4XisXDqW





Сборочной схемы для платы выпрямителя нет, но там всего 3 детали, думаю перепутать сложно. Выпрямитель идет отдельно, т.к. планировалось подключать к нему несколько каналов.

Номиналы некоторых деталей заточены под мой случай. Если вы напишите, какой ток/напряжение Вам нужно - я пересчитаю номиналы.

Я сознательно не даю исходники, т.к. будет соблазн сделать под "свои" детали. Этого делать категорически не следует. Драйвер очень критичен к разводке печатной платы и она попила у меня немало крови. Без осциллографа довести "свой" вариант нереально.

Если делать по схемам выше, то никакой настройки не требуется. Все заводится с первого раза. Буквально вчера закончил сборку 5ти драйверов для полно спектральной лампы. Все включились сразу после сборки. В драйвере предусмотрено диммирование, но я его еще не проверял. Но причин, чтобы оно не работало я не вижу.

Некоторые комментарии:
Транзистор STD5N52K3 в DPAK корпусе. Заменять на что то другое я очень не советую.
Диод в выходной цепи: C3D02060E диод шоттки от Cree. Менять на обычные очень не советую, т.к. это тянет за собой нагрев многих элементов и установку радиаторов.
Дроссель я помотал на каркасе RM10, материал: Китайский аналог N87. Параметры намотки очевидно зависят от выходных параметров. Кому надо - помогу рассчитать. Зазор в дросселе делать ОБЯЗАТЕЛЬНО.

На выходе обязательно ставить конденсатор керамический 1мкФ на подходящее выходное напряжение (с запасом 20-50%). Он служит не столько для снижения пульсаций, сколько для гашения разных переходных процессов. Без него тоже будет работать, но для ЛЕДов будет хуже.

Если предполагается использовать драйвер только с одной лампой, то я рекомендую на выходе впаять цепочку TVS диодов под нужное напряжение + 5-10%. Это даст дополнительную защиту. Если их не ставить - получится универсальный драйвер с широким диапазоном регулировки. Но менее надежный.

Из недостатков таких схем стоит отметить два:
1. В случае пробоя транзистора - драйвер на тот свет потянет за собой все светодиоды... если вы конечно не поставили защиту на TVS диодах, как писалось выше
2. нет гальванической развязки. Но имхо это спорный недостаток. Надо просто работать со схемой как с высоковольтной и делать изоляцию по всем правилам.

Фотки собранной платы я выложу чуть позже.

Личный вывод - затея с драйвером оправдала ожидания с большой натяжкой. Моя основная претензия к габаритам. Когда начинал разработку, мне казалось что они будут поменьше. Габариты определяются дросселем, т.к. остальные детали очень миниатюрные и их мало.

ЗЫ: свет у 5ти канальной лампы очень необычный. Пока еще не было возможности опробовать ее в аквариуме, но интерьер подсвечивает классно. Думаю, что после подключения многоканального диммирования станет еще лучше.

ЗЫ2: В качестве примера приведу параметры одного из каналов:
Питание 220В АС (В теории выдерживает просадку до 170В, но не проверял).
Выход: Ток 1.1А, напряжение 22-150В, что соответствует мощности 24 - 165Вт. В моей лампе напряжение 52В (57Вт, пульсации менее 15%).
Чем больше мощность снимаем, тем выше пульсации тока. Это единственная вещь, которая ограничивает высокую мощность... но всегда можно переделать дроссель для снижения пульсаций и увеличения мощности. Просто габариты будут больше.

-- Добавлено --
В драйвере есть защита от КЗ. Несколько секунд держит вообще без проблем, только свистит )).

Важно: Драйвер нельзя включать без нагрузки, т.к. на выходе может появиться сетевое напряжение. Это может быть чревато для выходного конденсатора, TVS диодов.


--------------------
Мой аквариум
Дневник аквариума на 300л, LED, питательный грунт и минимум оборудования
Пишу программы Windows/Linux/Mac, прошивки для контроллеров. Качественно и дорого.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Alexander
сообщение 29.6.2016, 7:40
Сообщение #8


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 624
Репутация: 5
Регистрация: 19.8.2010
Из: Ростов-на-Дону, СЖМ
Пользователь №: 626



Вот один канал драйвера в сборе:




А вот все пять каналов в сборе со светильником:


Ну и общий план светильника:


--------------------
Мой аквариум
Дневник аквариума на 300л, LED, питательный грунт и минимум оборудования
Пишу программы Windows/Linux/Mac, прошивки для контроллеров. Качественно и дорого.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Alexander
сообщение 2.7.2016, 23:00
Сообщение #9


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 624
Репутация: 5
Регистрация: 19.8.2010
Из: Ростов-на-Дону, СЖМ
Пользователь №: 626



Сподобился немножко посчитать затраты на комплектующие для большого светильника. С доставкой получилось примерно так:

- За светодиоды отдал примерно 5 тыс.
- За профиль для радиатора 2.5 тыс (на сдачу сделал еще светильник в 40л)
- Драйверы: 500руб * 5каналов = 2500руб. (драйверы с диммированием, питание напрямую от 220В)
- Ножки для светильника: 100руб
- Провода, клемные колодки, припой, крепеж и т.п наверное еще 600-800руб.
- Контроллер около 1000р.
- монтажная коробка электротехническая (в нее собрана вся электронная начинка) - 800 руб

Итого: 12700 руб. За светильник 150Вт на 300л аквариум с контроллером. Используемая мощность несколько меньше, т.к. токи далеки от максимальных.

Думаю на этом отчет можно закрыть, т.к. похоже интереса к теме нет.


--------------------
Мой аквариум
Дневник аквариума на 300л, LED, питательный грунт и минимум оборудования
Пишу программы Windows/Linux/Mac, прошивки для контроллеров. Качественно и дорого.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Серьган
сообщение 2.7.2016, 23:27
Сообщение #10


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 252
Репутация: 9
Регистрация: 17.1.2013
Пользователь №: 57985



Вы не расстраивайтесь,интерес к Вашей теме конечно же есть.Если с Вами не спорят,не дают советов,нет высказываний типа:вот если бы я ... или а я вот бы ... Это не означает,что Вашу тему никто не читает,никому не интересно.Лично я (и мне почему-то кажется и многие остальные) с удовольствием слежу за продвижением процесса и рад,что "рукоделы" не перевелись.Надеюсь тема продолжится,с подробным описанием и фотоотчетом,в русле по запуску Вашей 300л банки.Удачи Вам!!!


--------------------
т.918-557-67-8-один
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Alexander
сообщение 3.7.2016, 9:11
Сообщение #11


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 624
Репутация: 5
Регистрация: 19.8.2010
Из: Ростов-на-Дону, СЖМ
Пользователь №: 626



Конкретно по драйверам рассказывать особо нечего.... в смысле есть что, но ведь у нас форум не по электронике smile.gif. Сам светильник в ближайшем будущем меняться тоже не будет. Надо им хотя бы полгода попользоваться чтобы понять нужны ли изменения или нет. В ближайшее время буду дорабатывать прошивку контроллера и программу управления, т.к. сейчас все достаточно сырое.

Про запуск это отдельная история. Я все не могу решить какой сделать грунт и декорации. Думаю сделаю отдельную тему.


--------------------
Мой аквариум
Дневник аквариума на 300л, LED, питательный грунт и минимум оборудования
Пишу программы Windows/Linux/Mac, прошивки для контроллеров. Качественно и дорого.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Andrik X
сообщение 26.7.2016, 15:01
Сообщение #12


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 214
Репутация: 0
Регистрация: 4.2.2012
Из: Ростов, Северный
Пользователь №: 39763



можете подробнее по радиатору - его размеры и сколько итого диодов стоит и на каком токе в они работают. Как нагревается в финальной конфигурации?

Попадался мне как то в инете этот профиль, но показался "слабым", так как не нашел его чертежа с характеристиками.
если не секрет - где брали, можно в личку
спасибо


--------------------
Малави: Labidochromis spec. 'Kimpuma red', Cynotilapia sp. hara Gallireya Reef, Pseudotropheus spec. 'zebra long pelvic', Metriaclima estherae RR, Copadichromis borleyi Kadango, Pseudotropheus demasoni, Labidochromis caeruleus yellow
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Alexander
сообщение 27.7.2016, 10:38
Сообщение #13


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 624
Репутация: 5
Регистрация: 19.8.2010
Из: Ростов-на-Дону, СЖМ
Пользователь №: 626



Цитата(Andrik X @ 26.7.2016, 15:01) *
можете подробнее по радиатору - его размеры и сколько итого диодов стоит и на каком токе в они работают. Как нагревается в финальной конфигурации?

Попадался мне как то в инете этот профиль, но показался "слабым", так как не нашел его чертежа с характеристиками.
если не секрет - где брали, можно в личку
спасибо


Переписку с конструктором профиля я не сохранил. По памяти профиля хватает из расчета 1м на 100Вт СД. Чертежи и характеристики можно у продавца попросить, он делится всей информацией. У меня белые диоды работают на токе 1.1А. Цветные на 560, 650, 480мА. Длинна профиля 1.3м. Нагрев примерно до 45-48 градусов, в квартире температура около 30гр. Нагрев на ощупь более менее равномерный.

У профиля тонковатая подошва. Он разрабатывался для распределенной нагрузки - рассыпуха, линейки. Его вроде бы и с "точечными" сборками используют, но имхо это не оптимально.

Лично я радиатором доволен.


--------------------
Мой аквариум
Дневник аквариума на 300л, LED, питательный грунт и минимум оборудования
Пишу программы Windows/Linux/Mac, прошивки для контроллеров. Качественно и дорого.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
st88
сообщение 11.8.2016, 11:39
Сообщение #14


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 600
Репутация: 2
Регистрация: 9.10.2013
Из: Таганрог (РП)
Пользователь №: 157201



Я бы сделал все 5 каналов на одной плате и расположение элементов компактнее... Вместо обычных предохранителей можно было бы поставить само восстанавливающиеся smd.
Ну и для пущей безопасности купить недорогой разделительный трансформатор, чтобы сделать всё-таки гальваническую развязку.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение
Alexander
сообщение 12.8.2016, 9:34
Сообщение #15


Активный участник
***

Группа: Пользователи
Сообщений: 624
Репутация: 5
Регистрация: 19.8.2010
Из: Ростов-на-Дону, СЖМ
Пользователь №: 626



Изначально хотел на одной плате делать и это самый правильный путь. Финальные габариты тоже будут существенно меньше. Меня остановило несколько обстоятельств
1. Нет технической возможности засветить УФ большую площадь, поэтому платы делал меньше. Решаемо, но не хотел доп. вкладываться в светильник/лампочки.
2. Разработка велась в отладочном варианте. Мне проще поменять один модуль, чем перепаивать все 5ть каналов, если что не так.

В планах еще один большой светильник. Вот под него буду скорее всего делать уже на одной плате. Т.к. к тому моменту появится обкатанный вариант.

Разделительный транс у меня есть, но гальваническая развязка меня не беспокоит вообще. Я просто знаю, что в светильнике 220 и обращаюсь с ним соответственно.

Самовостанавливающиеся предохранители тут не подойдут. У них значительная инерция, и кроме того восстановление в принципе не нужно. Если горит предохранитель, значит что то сильно сломалось. Я думал про "электронный" предохранитель, но пока это решение видится мне сложным. Возможно для пробы сделаю его отдельным модулем.

На сегодняшний день я пришел к выводу, что в схеме есть недоработки и частично буду переделывать... и как выяснилось обычный предохранитель не спасает в текущей конфигурации. Св.Диоды успевают сгореть раньше. Буду доделывать схему защиты и фильтрацию помех.


--------------------
Мой аквариум
Дневник аквариума на 300л, LED, питательный грунт и минимум оборудования
Пишу программы Windows/Linux/Mac, прошивки для контроллеров. Качественно и дорого.
Перейти в начало страницы
 
+Цитировать сообщение

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

 



RSS Текстовая версия Сейчас: 21.11.2019, 7:26


AQA.ru - Портал аквариумистов. Форумы, фотогалереи, интернет-магазин Rambler's Top100
Продвижение сайта - Seo61.ru
Copyright © www.aqarostov.ru 2008-2018