Микросхемы Led Драйверов
Это LED-драйвер с посто-янным током нагрузки (060 мА при VCC 3,6 В). Входное напряжение микросхемы (VCC) может находиться в пределах 35,5 В. Led-драйверы и системы. Производства интегральных микросхем (ИМС) led-драйверов. .ключевой транзистор, что позволит разгрузить микросхему управления драйвером. [output voltage] load after 10-15v; can drive 3-4 3w led lamp beads series [output current] 600ma. Содержание статьи Светодиоды для LED драйверов Ещё схемы драйверов Иногда помогала только полная замена микросхемы, транзистора и почти всей обвязки.
Мощные светодиоды 1 Вт и выше сейчас совсем недорогие. Я уверен, что многие из вас используют такие светодиоды в своих проектах. Однако питание таких светодиодов по-прежнему не такое простое и требует специальных драйверов.
Готовые драйвера удобны, но они не регулируемые, или зачастую их возможности излишни. Даже возможности моего собственного универсального светодиодного драйвера могут быть лишними. Некоторые проекты требуют самого простого драйвера, возможности которого хватит. Poorman's Buck – простой светодиодный драйвер постоянного тока. Этот светодиодный драйвер построен без микроконтроллера или специализированной микросхемы. Все используемые детали легкодоступные.
Хотя драйвер задумывался как самый простой, я добавил функцию регулировки тока. Ток может подстраиваться регулятором, установленным на плате или ШИМ сигналом. Это делает драйвер идеальным для использования с Arduino или другими управляющими устройствами - вы можете управлять мощными светодиодами микроконтроллером, просто отправляя ШИМ сигнал. С Arduino вы можете просто подавать сигнал с 'AnalogWrite ' для управления яркостью мощных светодиодов.
Особенности драйвера Работа по схеме buck-конвертера (импульсного понижающего (step-down) преобразователя) Широкий диапазон выходных напряжения от 5 до 24В. Питание от батарей и адаптеров переменного тока.
Настраиваемый выходной ток до 1А. Метод контроля тока 'цикл за циклом' До 18Вт выходной мощности (при напряжении питания 24В и шестью 3 Вт светодиодами) Контроль тока при помощи потенциометра. Контроль тока может быть использован как встроенный диммер. Защита от короткого замыкания на выходе. Возможность управления ШИМ сигналом. Маленькие размеры - всего 1х1,5х0,5 дюйма(без учета ручки потенциометра).
Схема светодиодного драйвера Схема построена на очень распространенном интегральном двойном компараторе LM393, включённым по схеме понижающего преобразователя. Индикатор выходного тока сделан на R10 и R11. В результате напряжение пропорционально току в соответствии с законом Ома.
Это напряжение сравнивается с опорным напряжением на компараторе. Когда Q3 открывается, ток течёт через L1, светодиоды и резисторы R10 и R11. Индуктор не позволяют току повышаться резко, поэтому ток возрастает постепенно. Когда напряжение на резисторе повышается, напряжение на инвертирующем входе компаратора также увеличивается. Когда оно становится выше опорного напряжения, Q3 закрывается и ток через него перестаёт течь. Поскольку индуктор 'заряжен', в схеме остаётся ток.
Он течет через диод Шоттки D3 и питает светодиоды. Постепенно этот ток затухает и цикл начинается снова. Этот метод контроля тока называется 'цикл за циклом'. Также этот метод имеет защиту от короткого замыкания на выходе. Весь этот цикл происходит очень быстро - более чем 500 000 раз в секунду. Частота этих циклов изменяется в зависимости от напряжения питания, прямого падения напряжения на светодиоде и тока. Опорное напряжение создается обычным диодом.
Прямое падение напряжения на диоде составляет около 0,7В и после диода напряжение остаётся постоянным. Затем это напряжение регулируется потенциометром VR1 для контроля выходного тока. При помощи потенциометра выходной ток можно изменять в диапазоне около 11:01 или от 100% до 9%.
Это очень удобно. Иногда после установки светодиодов они оказываются намного ярче, чем ожидалось. Вы можете просто уменьшить ток для получения необходимой вам яркости. Вы можете заменить потенциометр двумя обычными резисторами, если вы хотите установить яркость светодиодов один раз.
Преимущество такого регулятора в том, что он контролирует выходной ток без 'сжигания' избыточной энергии. Энергии от источника питания берётся только столько, сколько нужно, чтобы получить необходимый выходной ток. Немного энергии теряется из-за сопротивления и других факторов, но эти потери минимальны. Такой конвертер имеет эффективность 90% и выше. Этот драйвер при работе мало греется и не требует теплоотвода. Настройка выходного тока Драйвер может быть настроен на выходной ток от 350 мА до 1А. Изменяя значение R2 и подключая сопротивление R11, вы можете изменить выходной ток.
Выходной ток R2 Использование R11 350mA (1W LED) 10k - 700mA (3W LED) 10k + 1А (5W LED) 2.7k + Потенциометр изменяет выходной ток от 9 до 100% от заданного тока. Если вы настроили драйвер на 1А на выходе, то минимальный возможный выходной ток будет 90мА. Это можно использовать для регулировки яркости светодиода. ШИМ вход Для основной работы схемы достаточно одного компаратора. Но в LM393 есть два компаратора. Чтобы второй компаратор не пропадал, я добавил управление ШИМ сигналом.
Второй компаратор работает как логический, так что на входе ШИМ не должен быть никуда подключен или на нём должен быть высокий логический уровень. Обычно этот вывод можно оставить не подключённым и драйвер будет работать без ШИМ.
Но если вам нужен дополнительный контроль, вы можете подключить Arduino или микроконтроллер и управлять светодиодами при помощи его. При помощи одного Arduino можно контролировать до 6 драйверов. ШИМ работает в пределах текущего уровня, установленного потенциометром.
Если вы поставите минимальный ток и ШИМ на 10%, то ток будет ещё ниже. Источник ШИМ сигнала не ограничивается микроконтроллером. Можно использовать все, что производит напряжение от 0 до 5В. Можете использовать фоторезисторы, таймеры, логические микросхемы. Максимальная частота ШИМ составляет около 2 кГц, но я думаю, что максимальная частота 1 кГц будет оптимальной. ШИМ вход также может быть использован в качестве входа для пульта дистанционного управления включения / выключения. Но схема будет работать, когда выключатель разомкнут и выключена, когда замкнут.
Сборка схемы очень проста. Все использованные детали стандартные. Аналоги Индуктивность L1 может быть от 47 до 100 мкГн, с током как минимум 1.2А. C1 может быть от 1 до 10 мкФ. С4 может быть до 22 мкФ, на минимум 35В постоянного тока. Q1 и Q2 можно заменить на практически любые транзисторы общего назначения.
Q3 может быть заменен другим P-канальным MOSFET –транзистором с током утечки более 2А, напряжением сток-исток не менее 30 В, и входным порогом ниже 4В. Сборка Припаяйте детали начиная с самых маленьких, в данном случае это IC1.
Зеленая тропинка плешаков озон. Мы приглашаем всех гостей сайта читать “Зеленая тропинка” А.
Все резисторы и диоды установлены вертикально. Будьте внимательны с полярностью и цоколёвкой диодов и транзисторов. Я разработал одностороннюю печатную плату, которую можно изготовить дома.
Gerber файлы можно скачать ниже. Подключение светодиодов Напряжение питания должно быть не менее 2В, в соответствии с документацией к светодиодам. Напряжение питания белых светодиодов около 3.5В. При максимальном напряжении питания к этому драйверу можно подключить до 6 светодиодов, соединенных последовательно. Лучше подключать светодиоды так, чтобы все они получали одинаковый ток. Ниже показано количество светодиодов и требуемое им напряжение питания. Кол-во светодиодов Минимальное напряжение питания 1 5В 2 9В 3 12В 4 15В 5 20В 6 24В Вы можете использовать последовательно-параллельное подключение светодиодов для подключения большего количества светодиодов по мере необходимости. Если у вас есть только источник питания 12В, но вы хотите подключить 6 светодиодов, сделать две строки из 3 светодиодов включенных последовательно и подключите их параллельно, как показано на схеме.
Я уверен, что есть множество применений для небольшого драйвера – фары, настольные лампы, фонари т.д. Питать схему можно напряжением от 5 до 24В, от этого будет зависеть количество подключаемых светодиодов.
Для питания лучше использовать батарейки. Список радиоэлементов Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот IC1 Компаратор. Наконец то нашёл время и собрал этот драйвер. Собирал по таблице для 350 мА, снять удалось 300 мА заменим Р2 с 10 кОм на 6.2 кОм получил 340 мА, а если поставить 4.7 кОм то ток получается 390 мА, думаю суть ясна! Переменный резистор думаю лишний в этой схеме, если Вы конечно постоянно будете подстраивать что-то. А так как и автор писал можно заменить постоянными после настройки Что касается нагрева, температура полевого транзистора и самой платы чуть более комнатной, думаю градусов 37 максимум. Использовал индуктивность 47 мГн (милигенримаркировка 470 – а если брать 100 мГн то эт будет 101), транзисторы, IRFU9024, диод IN5819.
Работу управления яркостью проверял от регулируемого БП, получил следующее при подачи напряжения близкого к 5 вольтам, ток уменьшился на 20 мА, чем контакта PWM в воздухе, регулируется примерно в диапазоне 1-2.4 вольта, но минимальный ток который удалось получить это 200 мА, не знаю что делал не так, но в описании написано «Можно использовать все, что производит напряжение от 0 до 5В», при замыкании этого контакта на землю драйвер отключается. По просьбе выше выкладываю проекты плат под SMD монтаж. Одна плата прямоугольного формата, вторая круглая ф50 мм для установки в потолочный спот. Перемычка обозначена связью.
Проекты отличаются вариантом корпуса транзистора Q3. Заранее извините за качество проекта, программой Спринт Лайот пользовался первый раз, до этого делал платы с помощью Компаса, резал лазером. Платы собраны и отлажены под 3шт 3Вт светодиоды с прямым падением 3,7В ток 700мА и по 10Вт светодиод с падением 12 В ток 900мА.
По поводу отсутствия регулировки тока могу пояснить следующее: 1. С индуктивностью на выводной каркасной катушке ф8-10 мм, 34 витка провод 0,63 индуктивность 47мкГ материал с проницаемостью Н3000 ни при каких (от 0 до 33кОм) значениях резистора VR1 регулировки тока нет.
Подбирал R10. При монтаже SMD катушки ф8 мм индуктивность 100мкГ провод 0,25 регулировка тока есть от 450 мА до 1,2А.
Недавно один знакомый попросил меня помочь с проблемой. Он занимается разработкой LED ламп, попутно ими приторговывая. У него скопилось некоторое количество ламп, работающих неправильно. Внешне это выражается так – при включении лампа вспыхивает на короткое время (менее секунды) на секунду гаснет и так повторяется бесконечно. Он дал мне на исследование три таких лампы, я проблему решил, неисправность оказалась очень интересной (прямо в стиле Эркюля Пуаро) и я хочу рассказать о пути поиска неисправности.
LED лампа выглядит вот так: Рис 1. Внешний вид разобранной LED лампы Разработчик применил любопытное решение – тепло от работающих светодиодов забирается тепловой трубкой и передается на классический алюминиевый радиатор. По словам автора, такое решение позволяет обеспечить правильный тепловой режим для светодиодов, минимизируя тепловую деградацию и обеспечивая максимально возможный срок службы диодов. Попутно увеличивается срок службы драйвера питания диодов, так как плата драйвера оказывается вынесенной из теплового контура и температура платы не превышает 50 градусов Цельсия. Такое решение – разделить функциональные зоны излучения света, отвода тепла и генерации питающего тока – позволило получить высокие эксплуатационные характеристики лампы по надежности, долговечности и ремонтопригодности.
Минус таких ламп, как ни странно, прямо вытекает из ее плюсов – долговечная лампа не нужна производителям:). Историю о сговоре производителей ламп накаливания о максимальном сроке службы в 1000 часов все помнят?
Ну и не могу не отметить характерный внешний вид изделия. Мой «госконтроль» (жена) не разрешил мне ставить эти лампы в люстру, где они видны. Вернемся к проблемам драйвера. Вот так выглядит плата драйвера: Рис 2. Внешний вид платы LED драйвера со стороны поверхностного монтажа И с обратной стороны: Рис 3.
Внешний вид платы LED драйвера со стороны силовых деталей Изучение ее под микроскопом позволило определить тип управляющей микросхемы – это MT7930. Это микросхема контроля обратноходового преобразователя (Fly Back), обвешанная разнообразными защитами, как новогодняя елка – игрушками. В МТ7930 встроены защиты:. от превышения тока ключевого элемента. понижения напряжения питания. повышения напряжения питания.
короткого замыкания в нагрузке и обрыва нагрузки. от превышения температуры кристалла Декларирование защиты от короткого замыкания в нагрузке для источника тока носит скорее маркетинговый характер:) Принципиальной схемы на именно такой драйвер добыть не удалось, однако поиск в сети дал несколько очень похожих схем. Наиболее близкая приведена на рисунке: Рис 4. LED Driver MT7930. Схема электрическая принципиальная Анализ этой схемы и вдумчивое чтение мануала к микросхеме привело меня к выводу, что источник проблемы мигания – это срабатывание защиты после старта.
Процедура начального запуска проходит (вспыхивание лампы – это оно и есть), но далее преобразователь выключается по какой-то из защит, конденсаторы питания разряжаются и цикл начинается заново. В схеме присутствуют опасные для жизни напряжения! Не повторять без должного понимания что вы делаете! Для исследования сигналов осциллографом надо развязать схему от сети, чтобы не было гальванического контакта.
Для этого я применил разделительный трансформатор. На балконе в запасах были найдены два трансформатора ТН36 еще советского производства, датированные 1975 годом. Ну, это вечные устройства, массивные, залитые полностью зеленым лаком. Подключил по схеме 220 – 24 – 24 -220. Сначала понизил напряжение до 24 вольт (4 вторичных обмотки по 6.3 вольта), а потом повысил.
Наличие нескольких первичных обмоток с отводами дало мне возможность поиграть с разными напряжениями питания – от 110 вольт до 238 вольт. Такое решение конечно несколько избыточно, но вполне пригодно для одноразовых измерений. Фото разделительного трансформатора Из описания старта в мануале следует, что при подаче питания начинает заряжаться конденсатор С8 через резисторы R1 и R2 суммарным сопротивлением около 600 ком.
Два резистора применены из требований безопасности, чтобы при пробое одного ток через эту цепь не превысил безопасного значения. Итак, конденсатор по питанию медленно заряжается (это время порядка 300-400 мс) и когда напряжение на нем достигает уровня 18,5 вольт – запускается процедура старта преобразователя.
Микросхема начинает генерировать последовательность импульсов на ключевой полевой транзистор, что приводит к возникновению напряжения на обмотке Na. Это напряжение используется двояко – для формирования импульсов обратной связи для контроля выходного тока (цепь R5 R6 C5) и для формирования напряжения рабочего питания микросхемы (цепь D2 R9).
Одновременно в выходной цепи возникает ток, который и приводит к зажиганию лампы. Почему же срабатывает защита и по какому именно параметру? Первое предположение Срабатывание защиты по превышению выходного напряжения? Для проверки этого предположения я выпаял и проверил резисторы в цепи делителя (R5 10 ком и R6 39 ком). Не выпаивая их не проверить, поскольку через обмотку трансформатора они запараллелены. Элементы оказались исправны, но в какой-то момент схема заработала! Я проверил осциллографом формы и напряжения сигналов во всех точках преобразователя и с удивлением убедился, что все они – полностью паспортные.
Никаких отклонений от нормы Дал схеме поработать часок – все ОК. А если дать ей остыть? После 20 минут в выключенном состоянии не работает. Очень хорошо, видимо дело в нагреве какого-то элемента? И какие же параметры элемента могут уплывать?
В этой точке я сделал вывод, что на плате преобразователя имеется какой-то элемент, чувствительный к температуре. Нагрев этого элемента полностью нормализует работу схемы. Что же это за элемент?
Второе предположение Подозрение пало на трансформатор. Проблема мыслилась так – трансформатор из-за неточностей изготовления (скажем на пару витков недомотана обмотка) работает в области насыщения и из-за резкого падения индуктивности и резкого нарастания тока срабатывает защита по току полевого ключа. Это резистор R4 R8 R19 в цепи стока, сигнал с которого подается на вывод 8 (CS, видимо Current Sense) микросхемы и используется для цепи ОС по току и при превышении уставки в 2.4 вольта отключает генерацию для защиты полевого транзистора и трансформатора от повреждений.
На исследуемой плате стоит параллельно два резистора R15 R16 с эквивалентным сопротивлением 2,3 ома. Но насколько я знаю, параметры трансформатора при нагреве ухудшаются, т.е. Поведение системы должно быть другим – включение, работа минут 5-10 и выключение. Трансформатор на плате весьма массивный и тепловая постоянная у него ну никак не менее единиц минут.
Может, конечно в нем есть короткозамкнутый виток, который исчезает при нагреве? Перепайка трансформатора на гарантированно исправный была в тот момент невозможна (не привезли еще гарантированно рабочую плату), поэтому оставил этот вариант на потом, когда совсем версий не останется:).
Плюс интуитивное ощущение – не оно. Я доверяю своей инженерной интуиции. К этому моменту я проверил гипотезу о срабатывании защиты по току, уменьшив резистор ОС по току вдвое припайкой параллельно ему такого же – это никак не повлияло на моргание лампы. Значит, с током полевого транзистора все нормально и превышения по току нет. Это было хорошо видно и по форме сигнала на экране осциллографа. Пик пилообразного сигнала составлял 1,8 вольта и явно не достигал значения в 2,4 вольта, при котором микросхема выключает генерацию. К изменению нагрузки схема также оказалась нечувствительна – ни подсоединение второй головки параллельно, ни переключение прогретой головы на холодную и обратно ничего не меняло.
Третье предположение Я исследовал напряжение питания микросхемы. При работе в штатном режиме все напряжения были абсолютно нормальными. В мигающем режиме тоже, насколько можно было судить по формам сигналов на экране осциллографа. По прежнему, система мигала в холодном состоянии и начинала нормально работать при прогреве ножки трансформатора паяльником. Секунд 15 погреть – и все нормально заводится. Прогрев микросхемы паяльником ничего не давал. И очень смущало малое время нагрева что там может за 15 секунд измениться?
В какой-то момент сел и методично, логически отсек все гарантированно работающее. Раз лампа загорается — значит цепи запуска исправны. Раз нагревом платы удается запустить систему и она часами работает — значит и силовые системы исправны.
Остывает и перестает работать — что-то зависит от температуры Трещина на плате в цепи обратной связи? Остывает и сжимается, контакт нарушается, нагревается, расширяется и контакт восстанавливается? Пролазил тестером холодную плату — нет обрывов.
Что же еще может мешать переходу от режима запуска в рабочий режим?!!! От полной безнадеги интуитивно припаял параллельно электролитическому конденсатору 10 мкф на 35 вольт по питанию микросхемы такой же. И тут наступило счастье. Замена конденсатора 10 мкф на 22 мкф полностью решило проблему.
Вот он, виновник проблемы: Рис 6. Конденсатор с неправильной емкостью Теперь стал понятен механизм неисправности.
Схема имеет две цепи питания микросхемы. Инструкция к программе виктория 3.51. Первая, запускающая, медленно заряжает конденсатор С8 при подаче 220 вольт через резистор в 600 ком.
После его заряда микросхема начинает генерировать импульсы для полевика, запуская силовую часть схемы. Это приводит к генерации питания для микросхемы в рабочем режиме на отдельной обмотке, которое поступает на конденсатор через диод с резистором. Сигнал с этой обмотки также используется для стабилизации выходного тока. Пока система не вышла в рабочий режим — микросхема питается запасенной энергией в конденсаторе.
Project Airbus A320-214 with sharklets. Подойдет для новичков. FS2004/FSX Flight Analyzer Utility V2.04 → FSX. Ливрея в цветах российской авиакомпании 'S7 Airlines' для бесплатной модели Project Airbus A320 CFM Sharklets. [FS2004] - VC Merge, Wilco + Airsimmer - Airbus A320 (Aircraft) » Самолёты и вертолёты для FS2004, FSX, P3D » Скачать торрент. Скачать airbus a320 для fs2004. Airbus A320 — семейство узкофюзеляжных самолётов для авиалиний малой и средней протяжённости.
Микросхемы Led Драйверов
И ее не хватало чуть-чуть — буквально пары-тройки процентов. Падения напряжения оказалось достаточно, чтобы система защиты микросхемы срабатывала по пониженному питанию и отключала все. И цикл начинался заново. Отловить эту просадку напряжения питания осциллографом не получалось — слишком грубая оценка. Мне казалось, что все нормально. Прогрев же платы увеличивал емкость конденсатора на недостающие проценты — и энергии уже хватало на нормальный запуск.
Понятно, почему только некоторая часть драйверов отказала при полностью исправных элементах. Сыграло роль причудливое сочетание следующих факторов:. Малая емкость конденсатора по питанию. Положительную роль сыграл допуск на емкость электролитических конденсаторов (-20% +80%), т.е.
Емкости номиналом 10 мкф в 80% случаев имеют реальную емкость около 18 мкф. Со временем емкость уменьшается из-за высыхания электролита. Положительная температурная зависимость емкости электролитических конденсаторов от температуры. Повышенная температура на месте выходного контроля — достаточно буквально пары-тройки градусов и емкости хватает для нормального запуска. Если предположить, что на месте выходного контроля было не 20 градусов, а 25-27, то этого оказалось достаточно для практически 100% прохождения выходного контроля. Производитель драйверов сэкономил конечно, применив емкости меньшего номинала по сравнению с референс дизайн из мануала (там указано 22 мкф) но свежие емкости при повышенной температуре и с учетом разброса +80% позволили партию драйверов сдать заказчику.
Заказчик получил вроде бы работающие драйверы, которые со временем стали отказывать по непонятной причине. Интересно было бы узнать – инженеры производителя учли особенности поведения электролитических конденсаторов при повышении температуры и естественный разброс или это получилось случайно? Метки:. Добавить метки Пометьте публикацию своими метками Метки необходимо разделять запятой. Например: php, javascript, андронный коллайдер, задача трех тел. С увеличением количества светодиодных светильников используемых для освещения улиц всё чаще замечаю что некоторые из них начинают моргать, и иногда моргает не весь светильник, а только одна из линеек светодиодов. И так совпало, что не так давно заменённые лампочки габаритных огней на светодиодные, стали себя вести так же.
Исследование показало, что один из светодиодов решил стать термопрерывателем и при достижения определённой температуры разрывал цепь. Самое интересное, почему он решил это сделать и как от подобного защититься? Уважаемый, а не мог ли быть установлен некачественный или с неправильной ёмкостью конденсатор, который подключен к общему проводу и к 4 выводу (COMP) микросхемы (к сожалению не вижу точного позиционного обозначения на плате, похоже на C8 или C6 на плате, и С4 на схеме)? Может быть это у него ёмкость слишком велика и от этого снижается или повышается частота генерации и, следовательно, не успевает заряжаться конденсатор EC1 на плате (на схеме С8)? Т.е., возможно, этот конденсатор может влиять на быстродействие схемы. Не влияет ли этот конденсатор на частоту преобразователя, не пробовали осциллографом измерить частоту на разных лампах? Было бы хорошо измерить частоты на заведомо исправной лампе и на лампе, которая не запускается.
И хорошо бы измерить ёмкость этого конденсатора на рабочей и нерабочей платах. Знаете, коллеги, меня до глубины души поражает стремление наступить на грабли Я, например, в начале своей карьеры радиоинженера пару раз наблюдал ПППФЫХ и БАБАХ от баловства с мощными источниками энергии. ВИдел своими глазами, как уроненный обычный стальной пинцет попал на силовой ввод в щите и испарился.
Это произошло внутри щита, никто не пострадал. Мне хватило этих наблюдений издалека, чтобы не видеть в дальнейшем никакого смысла в нарушении правил ТБ, аргументируя «да лана, намана все будет!» И я поэтому совершенно не разделяю стремления убрать защитное устройство и цепануться напрямую. Не дай Бог, прибьет кого из поверивших, что «типа мона и так».
Зачем ненужный и глупый риск? ВСЕ осциллографы, даже советские С1-65, имеют БП с гальванической развязкой! Корпус при этом подключен к защитному занулению третьим проводом в кабеле питания. Если современный осцил имеет кабель с тремя проводами — корпус у него подключен к защитному нулю. Не земле, кстати, а нулю. Я лично видел настоящую землю только в одном месте — в лабораторном корпусе МЭИ (Бастилия). В современных домах земли нет, есть только защитный нуль.
В общем — не надо давать советов нарушать ТБ. У кого-то прокатит, а кого-то стукнет. Не надо рисковать понапрасну. «Берегите себя и своих близких!» (С). Соглашусь с Вами, хотя слова автора в данном случае, так же не будут противоречивыми. Сам встречал несколько раз значительное завышение ёмкости конденсаторов (пару раз и больше чем на половину), так что допуск ёмкости -20%+80% вполне возможен, но в любом случае, распределение скорее гауссово, стремящееся к 0%. Просто технологические возможные отклонения от расчётных значений.
В конце концов, резисторы так же делают с погрешностью, указывая допуск — предел отклонений, внутри которого гарантируется соблюдение номинала. Например, для 5% допуска, реальное отклонение не должно превышать тех самых 5%. // Хотя, в течении срока эксплуатации может уплыть и сопротивление. В общем, Ваша мысль верна. Сопротивления довольно часто плывут при некачественной изоляции, или при своеобразном «выгорании». Чаще встречается на низкоомных сопротивлениях, в цепях с относительно большими токами (так что номинал детали близок к рассеиваемой мощности) — банально деградирует проводящий слой, и, чаще всего, сопротивление увеличивается.
Ну а изоляция да иногда даже пыль на детали начинает проводить. А уж безотмывочные флюсы, если их не удалять, как себя порой начинают вести — это вообще тема для отдельной статьи. У Хоровица и Хилла в «Искусстве схемотехники» в описании характеристик электролитов стоит оценка «ужасно-ужасно».
У меня был случай — делал в подарок схему, которая должна была срабатывать по нажатию кнопки и выключалась по таймеру, когда заряжался конденсатор. Так вот, пока я вез подарок во внутреннем кармане куртки, плата нагрелась, включилась и не хотела выключаться, пока не остыла. Утечка электролитов тоже растет с температурой! А еще электролиты умеют восстанавливать заряд после разрядки без приложения внешнего напряжения. Статья посвящена процессу поиска неисправности в предоставленной мне готовой плате. В процессе поиска я неоднократно перепаивал элементы и подпаивал отпаивал удобные выводы для осциллографа. Естественно, что внешний вид изделия меняется.
Но поскольку эта статья о поиске неисправности — то правильно показать именно ту плату, которая была реально использована в процессе. Цель работы — определить неисправность. Эту задачу я решил. Цель получить изделие для установки в лампу на продажу не преследовалась. Вопросы изготовления красивых плат и отмывки флюса в данной статье не затрагивались вовсе.;).
Интересно, а какая рабочая частота у данного импульсного преобразователя? Подозреваю, что в районе десятков кГц? На таких частотах алюминиевые электролитические конденсаторы ведут себя очень плохо. Однажды делал импульсный преобразователь напряжения, в качестве выходных сглаживающих конденсаторов поставил электролиты. Казалось бы, емкость достаточная, что еще нужно? Но в этой схеме конденсаторы грелись!
Натурально грелись. Ток заряда-разряда был достаточной величины, чтобы создать ощутимое падение напряжения на эквивалентном омическом сопротивлении этих конденсаторов. И это приводило к такому рассеянию мощности, что нагрев конденсаторов (хотя и слабый) ощущался пальцами. Кроме нагрева, также в схеме был повышенный уровень шумов, вероятно, из-за чрезмерных пульсаций выходного напряжения.
Заменил алюминий на тантал, увеличил емкость сверх расчетно необходимой — и проблемы исчезли. С тех пор обращаю внимание на паспортные данные конденсаторов, для работы на каких частотах они предназначены. Алюминиевые электролиты для десятков кГц не подходят.
Их использование в схемах импульсных преобразователей приводит к снижению кпд, повышению шумов и пульсаций, а то и к полной неработоспособности схемы. Отдельная песня — это выходные конденсаторы для преобразователей напряжения непрерывного действия (кренок). Там в датащитах как правило указано, что надо ставить тантал или керамику. На практике пульсации на выходе наблюдались даже с танталом требуемой емкости, которые исчезали только при 2-5 кратном повышении емкости сверх требуемой.
Понятно, что 100мкФ тантал будет дороже, чем 100мкФ алюминий, однако для тантала обычно требуется и меньшая емкость. Скажем, 10-20мкФ. Там разница в цене будет уже не столь существенной. Конечно, тантал — зло, покупая танталовые конденсаторы, вы способствуете перманентной гражданской войне в Демократической Республике Конго, где люди убивают друг друга за шансы копать и продавать за границу (за бесценок) колумбит-танталит. Но в импульсных преобразователях часто требуются емкости в районе 10-20мкФ, а с этим справляются керамические многослойные конденсаторы. Они по цене сравнимы с алюминием, а параметры у них даже лучше, чем у тантала. Например, 10мкФх10В стоит на Digikey 2.7 цента в партии 3000шт.
А можно повысить рабочую частоту преобразователя в район сотен кГЦ, а там уже только керамические конденсаторы и пойдут малой емкости. Заодно станет меньше размер индуктивностей. А еще тантал лихо взрывается. Особенно алюминиевый (смешно звучит, но «танталом» кличут сейчас вообще все оксидно-полупроводниковые конденсаторы спеченного типа, а они бывают алюминиевые, ниобиевые и танталовые). Смесь тонкоизмельченного активного металла и двуокиси марганца — это ни что иное, как настоящий термит. И стоит конденсатору перегреться (неважно — от обратного тока, тока пробоя или от переменной составляющей) — и смесь воспламеняется.
Хорошо помню, как мне прямо в лицо отстрелились десятка два их одномоментно — плата инвертора для питания лазера просто вся ими желтела. Пятилетний план по производству шока был выполнен за 20 миллисекунд. Кстати, ребят. Если тут есть разработчики РЭС и т.п., то хочу предупредить всех. Я работаю разработчиком на предприятии, и мы в наши разработки заложили танталовые конденсаторы. Потом по ходу производства наших изделий, и при дальнейших испытаниях и прогоне столкнулись с большой проблемой: у нас в импульсных источниках питания массово выходили из строя (взрывались) танталовые конденсаторы производства фирмы «KEMET».
Микросхемы Светодиодных Драйверов
После многочисленных проверок и отбора нескольких тысяч конденсаторов на 20В-100 мкФ и 35 В-47 мкФ выяснили, что у партий конденсаторов этой фирмы очень большой разброс эквивалентного последовательного сопротивления (ESR). Производитель заявляет, что сопротивление не должно превышать 150 мОм для 20 В и 300 мОм для 35 В конденсаторов. Но на деле ESR больше, а на некоторых экземплярах на 2 — 3 порядка больше, в результате чего на них возникают большие пульсации и в конце концов перегрев, пробой и взрыв.
В итоге приняли решение заменить конденсаторы производства «KEMET» на конденсаторы фирмы «AVX», у которых ESR соответствует заявленным характеристикам, но цена на них выше.
Comments are closed.