Dimmer för LED med strömbegränsning. Problem (nu löst).

Lysdioder, Optiska sensorer, Fiberoptik, Displayer, Lasrar, Optiska kopplare
Användarvisningsbild
Neondiod
Inlägg: 457
Blev medlem: 19 juni 2008, 00:08:18
Ort: Göteborg

Dimmer för LED med strömbegränsning. Problem (nu löst).

Inlägg av Neondiod »

Hallå där!

Jag har försökt att göra en lysdiodsreglering enligt denna beskrivning, på step 6 finns ett kopplingsschema http://www.instructables.com/id/RGB-Col ... %2b-Spot-/. Men jag får det inte till att funka med transistorn.

Jag har använt lite andra värden på motstånden (R1 68, R2 56, R3 15, pot 100 ohm) och en vit 5 mm LED på 3,2 V, 20 mA. För att testa med.

Spänningsregleringen fungerar bra, när jag vrider på fullt på poten får LED:n ca 70 mA. Det är meningen att transistorn ska begränsa strömmen till 37 mA (Vbe 0,55 V/15 ohm) men när jag koppar in transistorn (liten bipolär NPN) så slocknar bara lysdioden helt.

Vad kan vara fel?

TPF / Andreas
Senast redigerad av Neondiod 20 april 2009, 14:14:53, redigerad totalt 1 gång.
sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43251
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping

Re: Dimmer för LED med strömbegränsning. Problem.

Inlägg av sodjan »

Jag får bara upp något slags forum...
Vadå "sidan 6" ??
Användarvisningsbild
Neondiod
Inlägg: 457
Blev medlem: 19 juni 2008, 00:08:18
Ort: Göteborg

Re: Dimmer för LED med strömbegränsning. Problem.

Inlägg av Neondiod »

sodjan
EF Sponsor
Inlägg: 43251
Blev medlem: 10 maj 2005, 16:29:20
Ort: Söderköping

Re: Dimmer för LED med strömbegränsning. Problem.

Inlägg av sodjan »

Samma forum. Det är sannolikt det du menar, men det är
inte det jag vill se... Jag vill se ett schema.
Användarvisningsbild
Neondiod
Inlägg: 457
Blev medlem: 19 juni 2008, 00:08:18
Ort: Göteborg

Re: Dimmer för LED med strömbegränsning. Problem.

Inlägg av Neondiod »

Forum ska det inte vara?
Provar med denna http://www.instructables.com/id/EFKW3E8DAVEWIJM9ZS/

Eller denna Bild
Borre
Inlägg: 4609
Blev medlem: 14 juni 2007, 15:43:50
Ort: Hälsingland

Re: Dimmer för LED med strömbegränsning. Problem.

Inlägg av Borre »

Det är inget forum utan kommentarer till "guiden". Sidan 6 syftar han på "Step 6", alltså denna sida:
http://www.instructables.com/id/EFKW3E8DAVEWIJM9ZS/
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Dimmer för LED med strömbegränsning. Problem.

Inlägg av xxargs »

Med den konstruktionen ser jag risken för väldigt stor känslighet i både temperaturdrift och transistorns egenskaper när den skall strypa strömmen - och vad är det som säger att trissan börja leda vid just 0.55 Volt - har du hög förstärkning och/eller låg ström genom dina motstånd så kanske den börjar redan vid 0.50 Volt ?? - sedan tycker jag att det är magstarkt att sätta 28 Volt inspänning för en regulator som enligt datablad bara tål max 12 Volt matningspänning - låt vara att man lyfter sin egen referensjord så kan fortfarande få mer än 12 Volt över regulatorn om man matar 28 Volt och man har bara en lysdiod, hårt sittande i strömgräns...

Överlag tycker jag inte om lösningar där man försöker får en spänningsregulator att agera som en strömgenerator genom att påverka dess referensjord - referensjorden får med dessa lösningar hög impedans och regulatorn kan inte dumpa ström korrekt i sitt regleringsjobb och resulterar i dålig reglering.

Dessutom att använda en 5 A regulator för något som skall dra 37 mA så finns det stor risk att den har för lite ström att arbeta med för att fungera bra.

För strömmar runt dina 37 mA skulle nog hellre bygga något liknande det här - med 7 Volt spänningsfall över lysdioderna vid 37 mA så når man strömgräns vid 7.5 Volt spänningsmatning och totalt 39 mA strömförbrukning och med vanliga BC547C/557C så tål man gå upp till 25 Volt innan Q4 avger mer än 650 mW värme - vilket är märkeffekten för sådana trissor - vill man har mer så får man välja större trissor och balansera om motstånden lite.

Strömmen reglerar man genom att ändra R3 eller har R3 kvar som maxströmsläge och en extra potentiometer i serie med den för att kunna reglera ned strömmen. och förutom att Q4 skall tåla förlusteffekten och spänningen tillräckligt hög för att få lysdioderna att lysa så bryr sig inte kopplingen ett dugg om det är en eller 5 Lysdioder inkopplade i serie eller att dess framspänningsfall varierar med temperaturen.
Användarvisningsbild
Neondiod
Inlägg: 457
Blev medlem: 19 juni 2008, 00:08:18
Ort: Göteborg

Re: Dimmer för LED med strömbegränsning. Problem.

Inlägg av Neondiod »

Hej!

Jag ska inte driva den med mer än 12 V och än så länge har jag bara kört på 7,5 V. Den regulatorn jag använder är på 1,5A.

Regleringen är igentligen tänkt att användas för lysdioder upp till 350 mA så då blir R3 1,5 ohm. Även om Vbe (enl datablad max 0,6 V) skulle vara 0,5 V eller 0,7 V borde väl inte LED:n slockna helt? Det skulle alltså kunna fungera med en reglering för transistorn på 350 mA men inte 37 mA?

/ Andreas
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Dimmer för LED med strömbegränsning. Problem.

Inlägg av xxargs »

(Ok det verkar som att jag glodde i fel datablad - dock är det fortfarande i 5-amperes version det jag hittade nu)

1: är du säker på att du har LD1585CV-adj versionen - det finns många varianter med fasta utspänningar.

2: komplettera med en ingångskonding , har du lång sladd till nätagget så 'syns' inte nätaggets konding i kopplingen och det fins risk för självsvängning i något driftfall.

Nej, jag håller med - det borde inte ha slocknat helt om det inte är felkopplat eller att du har fel trissa som NPN eller liknande.

Är det 'adj' versionen så gissar jag att när spänningen överstiger 1.2 Volt mellan pin 1 och 2 på regulatorn så stryper regulatorn strömmen - dvs. den fungerar på samma sätt som den klassiska LM317. - det betyder att om trissan är kortsluten så är utspänningen runt 1.2 volt på regulatorns utgång pin 2 och vid den låga spänningen lyser inte din diod alls.

Som i all prototypbygge så är det bara att ta fram digitala multimetern (och oscilloskop om du har en sådan) och mäta upp spänningarna och göra lite logisk tänkande när det inte fungerar som det skall.

Börja att lossa sladden mellan R3 och basen på trissan och ev jorda basen - då bör spänningen stiga på transistorns kollektor och din lysdiod tända sig. - gör det inte och men hoppar igång även när kollektorn på trissan kopplas loss från punkten R4/R1 så är det något fel på inkopplad trissan -typ felinkopplad eller fel typ.


tid för lite optimering kanske:

Att du måste labba med låghomiga motstånd kommer du inte ifrån när du skall ha strömbegränsningsfunktion - strömmen måste mätas någonstans... med Vbe = 0.6 V innan strömgeneratorn greppar ger dock lite onödig hög spänningsfall och oflexiblet då du måste variera motståndet där det går hög ström - dessutom stjäl regulatorn 1.2 -1.4 Volt vilket gör att du har ca 2 Volt av matningsspänningen som inte kan nyttjas till lysdioderna.

Sådant här är kinkigt om man vill mata 3 vita lysdioder med 3.42 V framspänningsfall (värden tagna från luxeon som exempel) och vill mata med en 12 Volts blybatteri - då blybatteriet har en omfång 13.2 V nyladdad och 10.8 Volt urladdad och med 3 * 3.42 Volt vita led i serie så krävs 10.26 Volt för att lysa fullt och med din lösning med totalt 2 Volt spänningsfall så börja det falna redan vid 12.3 Volt på blybatteriet, dvs. när det är 30 - 40% kapacitet kvar - men 'min' lösning med strömspegel och endast 0.5 Volt extra spänningsfall så kan batterispänningen gå ned till 10.7 Volt - vilket är >= 100% urladdning innan det falnar.

Din koppling 'dimmrar' genom att varierar spänningen när den inte är i strömbegränsing - inget bra sätt enlig min mening då strömmen varierar med temperaturen för att framspänningsfallet på dioderna varierar över temperaturen även om spänningen är konstant - lysdiodernas ljusstyrka är direkt kopplat till strömmen genom dioden - inte spänningen - och det är strömmen som skall justeras och i din koppling så handlar det i så fall om att justera R3 och låta det gå i strömbegränsningsmode hela tiden - tyvärr så vill man inte ha en massa ström i kanske 100 mA klass och mer genom en potentiometer - det är därför jag förordar strömspegelprincipen (mitt schema) då man i västra benet kan justera strömmen med låg styrka mha. R3 [1] och så speglas strömmen med kanske en faktor 20 - 100 ggr högre ström i högra benet som driver lysdioderna och dessutom med minimal extra onödig spänningsfall.

Teoretiskt så behövs inte R1 och R2 (mitt schema) om transistorparet var tillverkad på samma chip och med rätt dimmensionering för den strömkvot mellan transistorparet man vill ha - men bygger man diskret med kanske olika trissor så måste man ha motstånden som 'strömmätare' och skapa spänningskillnad mellan trisssorna även där - dock mycket lägre nödvändig spänningsfall än vad som krävs för en standard Vbe-framspänningsfall strömbegränsare - med dimensioneringen i schemat så ligger det ca 0.3 Volt vid strömgräns - men det finns mycket utrymme för vidare optimering med ännu lägre spänningsfall under 100 mV även vid kanske 1-ampere strömmar..

[1]

för stor reglerområde ljusmässigt så kanske man kan sätta 50 kOhms potentiometer i serie med den befintliga R3 - man behöver nämligen justera strömmen över flera decader då man måste justera upp/ned strömstyrkan 10 ggr för varje upplevd halvering/dubblering av ljusstyrkan från lysdioden.
Användarvisningsbild
Neondiod
Inlägg: 457
Blev medlem: 19 juni 2008, 00:08:18
Ort: Göteborg

Re: Dimmer för LED med strömbegränsning. Problem.

Inlägg av Neondiod »

Hej och tack för utförligt svar.

Får be om ursäkt att jag inte har nämnt att jag är nybörjare inom elektronik och inte hänger med på riktigt alla resonemang.

I det här kopplingsförsöket har jag faktiskt använt en LM317, då jag hade en sådan hemma. Är "Trissa" samma sak som transistor? Det är en NPN jag har enlig instruktionen, är det fel?

OK, ska lägga till en ingångskonding.

Jag hade tänkt använda Rebel LEDs med med 3,15 i spänningfall vid 350mA och regulatorn LD1585CV-adj ska bara stjäla 1,5 V så 12V borde räcka för 3 st i serie.

Jag är medveten om att lysdioderna kommer att dra mer ström vid samma spänning när de blir varmare och därmed ändras lite i ljusstyrka med det kan jag ta. Jag har tidigare gjort en enkel strömreglering med LM317 och en pot i serie med ett motstånd för att reglera ljustyrkan med strömmen. Problemet är att ljusstyrkan inte blir linjär i förhållande till vridningen av potten samt att det inte går att släcka ner lysdioden tillräckligt.

Din strömspegelprincip verkar intressant, är där 4 st zenerdioder i serie?


Mvh/
xxargs
Inlägg: 10189
Blev medlem: 23 september 2006, 14:28:27
Ort: Södertälje

Re: Dimmer för LED med strömbegränsning. Problem.

Inlägg av xxargs »

zenerdioderna simulerar bara 4 st LED med modell tagen från någon otpokopplare - det är bara symbolisk då kopplingen som sådan inte bryr sig ett dugg vad som hänger efter Q4 mot backen så länge spänningen är 0.5 Volt lägre än matningsspänningen och den totala spänningsfallet över trissan ('trissa' är kortord för transistor och har använts i 'evigeheter') inte gör transistorn överlastad effektmässigt.

strömmen kommer alltså vara konstant genom dioderna även om spänningen över LED varierar från typ 0 Volt till halv volt under matbingsspänningen ungefär.

---

Och nu blev det komplicerat om du skall ha upplevda ljusändringen linjärt med potentiometervridning...

Om du skall få poten att vara i skala mot upplevd ljusstyrka så kommer du att få problem - om din potentiometer justerar strömmen (ej spänningen!) så kommer en ljusmätare indikera att din lysdiod jobbar i skala mot din potiometers inställning, inga problem - men dina _ögon_ gör det inte eftersom den jobbar i annan skal - nämligen log10-skala för att just klara av några fotoner mitt i natten till gassande sol mitt på dagen med 1000000000 mer ljus - sådant går inte att hantera linjärt utan måste hantera logaritmiskt.

Du har samma problem som volympotentiometer till en HiFi-apparat och där löses det till en del med logaritmiska potentiometrar - mest för att man inte skall går från svag ljud till morronkaffet till partyljudnivåer bara för att man vred potentiometern några få grader...

du har precis samma förhållande med upplevd ljus - ögat jobbar också 10-logaritmiskt precis som örat!

du kan själv kolla det på din vita lysdioden mot ett labbaggregat - den glimmar förmodligen synligt redan vid 1 µA, ökar du till 10 µA så upplevs ljusstyrkan fördubblad, ökar till 100 µA, dubbelt igen osv. - det är den området din potentiometer skall hantera! dvs. från kanske 1 µA till 37 mA reglerbart i ström - och du kommer att finna att det går inte att göra det med en linjär potentiometer
Användarvisningsbild
Neondiod
Inlägg: 457
Blev medlem: 19 juni 2008, 00:08:18
Ort: Göteborg

Re: Dimmer för LED med strömbegränsning. Problem löst.

Inlägg av Neondiod »

Hej!

Nu har jag hittat felet :shock: Det var en bekant till mig som tipsade om att alla trissor inte har samma benkonfiguration och så var fallet med min. Den hade B och C omkastat mot den jag jämförde med. Nu funkar strömbegränsningen finfint 8)

Mvh / Andreas
Skriv svar