Effektiv driving av LED

[dubbear]

Sitter och lurar på ett litet projekt att bygga in ljus i en leksaksbil.

de blir 4 ljus som bara behöver synas.
Tänkte driva allt med ett knappcellsbatteri och har snöat in lite på att maximera batteritiden.

Tänker följde lösning som drivare för att slippa motståndet och ändå kunna styra strömmen.

tjohej.JPG

Där D1 ska var en LED.
Jag har inte använt LTspice förut så ja bara undrar om jag är inne i en återvändsgränd här eller om det borde fungera. just nu får jag inte balanserat det så de blir något vettigt.

[jesse]

Exakt vad är du ute efter här?
Vill du pumpa upp spänningen så att lysdioden lyser även om batterispänningen är lägre än Vf?
Eller vill du bara reglera strömmen genom lysdioden?

En strömreglering brukar ju fungera så här:


Du behöver någon form av återkoppling till PWM-kretsen för att kunna få samma ström ut oavsett inspänning.
Om du bara har koll på strömstyrkan i spolen så behöver du ju inget seriemotstånd alls till lysdioden.

[dubbear]

Jag hade tänkt att ha en linjär 3.3V regulator att driva uc'n med då den drar obetydligt med ström, sedan pumpa upp spänningen från batteriet till lysdioderna med min lösning ovan.

Men man skulle ju kunna ha en effektivare 3.3V regulator och driva Lysdioderna från den samma.
och begränsa strömmen med något i stil med det du klistrade in?

[jesse]

Eftersom du inte hade med nån spänning med i grafen hade jag svårt att uppskatta vad som egentligen hände i den kretsen...

[dubbear]

Ah ja, jag har ändå slängt den och börjat om för 11 gången.
Ganska brant inlärningskurva detta med switchade grejjer =)

[Icecap]

Då verkningsgraden i elektronik aldrig kan bli 100% ska man räkna en del om man ska köra så strömsnålt som möjligt!

Om du vill uppnå att LED'na lyser trots en för låg Vbatt behövs en uppstegning.
Att driva en uppstegning efter ett linjärt regleringssteg är direkt dumt ur verkningsgradshänseende!

Beslut dig för vad du vill göra och berätta sedan detta, då kommer det att lösa sig snabbare.

[jesse]

han sa aldrig att han skulle steppa upp den reglerade LDO-spänningen. Han ska steppa upp batterispänningen.
Vad jag ville ha sagt med mitt förra inlägg som kanske inte framgick ordentligt var att:

Det du vill ha fram är en någorlunda jämn (eller ripplande) ström genom lysdioden/lysdioderna. Inte en viss spänning!
Om du skapar en viss spänning måste du ju först reglera strömmen med ett motstånd i serie med lysdioderna - vilket förbrukar energi.
Om du istället reglerar strömmen har du inte det problemet.

[dubbear]

Lite mer åt detta hållet då.

Capture.JPG

om detta funkar vilket de nu ser ut att göra så blir de ju "bara" att hitta rätt komponentvärden.
De trevligaste vore ju om man kunde driva det med PWM modulerna på säg en PIC men dom har inte så hög frekvens på sina pwm moduler.

[jesse]

Det ser ju snyggt ut.
Ska du ha så hög frekvens (333kHz) och kunna använda PWM så får du försöka göra en analog lösning. Ofta använder man en oscillator så att du får en sågtand eller triangelvåg ut. Denna "våg" jämförs sedan i en snabb komparator (OP-förstärkare) med en analog spänning så att du får en PWM ut. Den analoga spänningen kan du generera med hjälp av PIC PWM och ett lågpassfilter.

triangelvåg


Pulse Width Modulation


Eller så använder man en 555 555 PWM simulation. CLK (trigger) kan du generera med PIC. (Jag vet inte om 555:an är så snabb?)

[Icecap]

Först och främst fungerar en 555 dåligt med tanke på att maximera batteritid. ICM7555 kan däremot vara en lösning.

Sedan känns det som att hela konceptet ska tänkas över. LED ska lysa, inte starkt men nog till att synas.
Men plötsligt kommer det in en µC också och den ska tydligen styra något - men vad?

Joule-thief kan vara ett svar - men det finns en del saker som inte anges:
* Är batterispänningen lägre än Vf?
* Styrningen... är det kHz i blinkfrekvens eller är det "simulera blinkers på bil"?
* Ska LED'na kunde dimmas?

[dubbear]

Men plötsligt kommer det in en µC också och den ska tydligen styra något - men vad?

Joule-thief kan vara ett svar - men det finns en del saker som inte anges:
* Är batterispänningen lägre än Vf?
* Styrningen... är det kHz i blinkfrekvens eller är det "simulera blinkers på bil"?
* Ska LED'na kunde dimmas?

Ja uC ska styra hur länge och hur starkt lysdioderna lyser efter knapptryck.
Batterispänningen sjunker ju allt eftersom batteriet töms.
Vf skulle i så fall vara den reglerade spänningen.

Hela konceptet ska absolut tänkas över =)
jag hoppas hinna bygga upp de på kopplingsdäck och labba lite i dagarna.

Tanken va att en Uc PWM modul kan generera en snabb nog fyrkantsvåg för att switcha Induktorn utan att man får över 20% Rippel, som jag har läst mig till är ett värde man ska försöka ligga under.

Allt är överdrivet koplicerat men jag bygger inte denna för att jag desperat vill ha belysing i pojkens leksaksbilar utan för att lära mig lite om pulserande strömförsörjning

[Icecap]

Ah... då är jag med. Och ändamålet är ju att lösa ett minimalt problem men mest att lära sig - och det stödjer jag fullt! Man lär sig mest av att ha kul med icke-panik saker.

Jag hade nog testat att göra en sorts Joule-thief som kan styras, då ska det vara möjligt att köra PWM som reglerar intensiteten medan själva Joule-thief'en ser till att drivspänningen finns.

Ska du styra en SMPS med en µC blir det ofta en mycket stor induktans som behövs då PWM-frekvensen brukar vara "icke hög nog" till att köra med små induktanser. Så mitt råd är att styra självsvängande enheter och styra intensiteten vid att ha en PWM med en relativ låg frekvens som slår på och av de självsvängande kretsar.

[dubbear]

fick lite tid över igen så ja cadda ihop ett kort som jag tänkte beställa när bestämt mig för att de kan funka.
Jag sitter och kör den på skrivbordet och det ser ut att funka.
Picen har inbyggd OPAMP så de ska bli kul att se hur de funkar.

[RoPa]

Oooops, inte parallellkoppla lysdioder, seriekoppla dem istället så lyser de lika starkt.

[dubbear]

Jo ja vägde detta mot att en led kan gå sönder utan att allt slocknar men de kanske ändå sällan blir fallet.
Nu ger får man lätt ut över 5 volt vid 2.2 volt in, sedan lägger professorn av.
Så jag kan lika gärna köra i serie