Optymalne zasilanie diod LED z napięcia 1-1.5V - analiza układu z mikroprzetwornicą

Tue May 25, 2004 6:33 pm   

Wysyłając taki oto zestaw znaków dnia 2004-05-24 22:02
dflaga@USUNTOelka.pw.edu.pl nakarmił(a) stado głodnych newsserwerów:



--
Pozdrawiam Bad Worm badworm{"a" w kolku}post[punkt]pl
http://www.gusnet.prv.pl (nieczynne do odwolania) GG# 2400455
"Dziwny jest ten świat..."
Tnijcie cytaty i sygnaturki!

Tue May 25, 2004 8:06 pm   

RoMan Mandziejewicz <roman@pik-net.pl> wrote:

Z tym to bywa roznie.
Ja kupowalem od kilku sprzedawcow biale Ledy (glownie na Wolumenie) zarowno
5-tki jak i 10-tki.
5mm no-name po 3,00, 5mm u "Piekarza" (12cd) po 5,00 oraz 10mm no-name po
3,50.
Najslabiej mi swiecily 10-tki. Natomiast LEDy od "Piekarza" mialy
zdecydowanie najladniejsza barwe - po prostu biala. Pozostale zaleznie od
sztuki byly bardziej lub mniej niebieskawe z lekko widocznymi "przebarwieniami".

[...]


O tak... nawet scalakowi potrafi wyrwac kawalek obudowy nie mowiac juz o
strzelajacych elektrolitach (i ta przewodzaca galaretka, fuj...)

Pozdrawiam - Darek.
--
Dariusz Flaga
dflaga@elka.pw.edu.pl
http://home.elka.pw.edu.pl/~dflaga

Tue May 25, 2004 8:10 pm   

Hello dflaga,

Tuesday, May 25, 2004, 10:19:04 PM, you wrote:

[...]


Oba moje mierniki w tej sytuacji zawsze fałszują. A autentycznie nie
chciało mi się kleić bocznika z filtrem do pomiaru pośredniego.


1 om mam 10% - nie bardzo nadają się do dokładnego pomiaru. Na 0.1 oma
bezindukcyjnych znowu za mały spadek napięcia (2 mV) i błąd miernika również
w tych okolicach (zakres 200 mV)
Potwierdziłem tylko, że rząd wielkości prądu zgadza się z wyliczonym.


Żeby było smieszniej - napięcie na baterii trzyma się cały czas w
okolicach 0.4V - muszą jakieś ciekawe zjawiska w baterii zachodzić.


Percepcja liczy się przy krótkich błyskach - przy częstotliwości rzędu
dziesiątek kHz nie ma to już znaczenia. Na dokładkę fajnie byłoby,
gdyby prąd miał przebieg prostokątny i wartość odpowiednią do
wypełnienia. Niestety - jest piłokształtny (dla poprawnie wykonanej
przetwornicy!) i jego wartość szczytowa jest dwukrotnie większa niż
odpowiadajaca jej wartość dla prostokąta - to daje duuuże straty.


Ojej - tyle pisania. Znajdziesz to w każdej książce o przetwornicach.
Ogólnie: jest to proporcja liczby zwojów:

n1/n2 = i2/i1 - mowa oczywiście o prądzie szczytowym
Przy założeniu, że napięcie na wyjściu jest stałe (co jest spełnione z
wystarczającą dokładnością w przypadku układu z dioda i
kondensatorem), prąd opada liniowo do zera w czasie, który jesteś w
stanie odczytać z oscyloskopu.
Założenie stałego napięcia obowiazuje, w związku z tym wartość RMS
prądu jest dokładnie równa średniej wartości prądu z całego okresu.
Nawet całkować nie trzeba - wystarczy prosta arytmetyka.
W moim przypadku prad szczytowy po stronie wtórnej = 350 * 7/17 = ok.
144 mA. Sredni w fazie 'rozładowania' rdzenia jest równy dokładnie
połowie, czyli 72 mA (liniowe opadanie). Średni z całego cyklu =
5.2 * 72/18.4 = ok. 20.3 mA.

Sprawność trafa w tym wypadku jest wysoka - większość strat
generowanych jest w elektronice. Przy niższych częstotliwościach -
rzedu pojedynczych kHz - zaskakującym źródłem strat jest... dźwięk.


Widziałem wykres - masz nieskompensowaną sondę albo użyłeś rezystora o
stosunkowo dużej indukcyjności - to jest naprawdę krytyczny problem. W
mojej przetwornicy na 2 cm nóżki LEDa odkładają się impulsy 20 mV...
(bez kondensatora).


Moim założeniem było osiągnięcie określonej mocy bez nasycania
rdzenia.


Przy 10 zwojach nie stanowi to problemu.


Musi mieć niski Al. A i tranzystor o dużym wzmocnieniu dorwałeś :-)


Nie sposób go przeoczyć. Bez nasycenia jest czyste, liniowe narastanie
prądu i gwałtowne odcięcie. W przypadku nasycenia robi się 'nos
Pinokia' czyli początek przebiegu liniowo narasta a potem szybkość
narastania gwałtownie rośnie.


Ale to zwykły, koszmarny pająk bez skracania nóżek elementów. Czekam
na cienki laminat, żeby do uczciwie zmontować.

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Tue May 25, 2004 8:54 pm   

Hello dflaga,

Tuesday, May 25, 2004, 10:19:04 PM, you wrote:

[...]


Bardzo istotna uwaga, o której zapomniałem - mój układ jest równoważny
przetwornicy fly-back, układ klasyczny - step-up. I moje obliczenia z
poprzedniego posta dotyczą wprost własnie układu fly-back. Dla step-up
'samowzbudnego' przebiegi prądów są podobne, ale bez współczynnika
wynikającego z ilości zwojów (prąd szczytowy diody jest dokładnie
równy prądowi szczytowemu tranzystora). Problem zaczyna się przy
step-up pobudzanym zewnętrznym generatorem - wtedy trzeba analizować
niemialże krok po kroku :-(

[...]

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Tue May 25, 2004 9:19 pm   

RoMan Mandziejewicz <roman@pik-net.pl> wrote:

Zgadza sie - ten najbardziej powszechny
Ja postawilem na maksymalna prostote i skupilem sie na optymalnym dobraniu
liczby uzwojen pod posiadany rdzen (a dokladniej pod kilka rdzeni z blizej
nieokreslonymi parametrami).


Jak na wejsciu dasz odpowiednio duza pojemnosc to prad mierzony miedzy
bateria a ukladem jest wystarczajaco dobrze zcalkowany zeby go odczytac
amperomierzem DC - ja tak u siebie mierzylem.
Natomiast z uwagi na impulsowa prace LED`a sredni jego prad obliczylem
bezposrednio z oscyloskopu (na dodanym szeregowym 1om).


I jeszcze widac... tak, to jest niewatpliwa zaleta tego ukladu (no i LED`a ;-)


To dobrze (na kilku stronach, takze tych podlinkowanych u mnie) pisali, ze
warto to zrobic, ale jednoczesnie na drugim tranzystorze ograniczali prad
LED`a blokujac prad bazy glownego. Wydawalo mi sie, ze nie powinno to miec
az tak duzego znaczenia, a nawet praca impulsowa ze wzgledu na lepsza
efektywnosc i inne wlasciwosci np. percepcje oka powinna byc korzystniejsza.
Oczywiscie sprawdze to - maly shottky i tantalek moze sie jeszcze zmiesci ;-)


O! To zdradz mi prosze te sztuczke, bo tego patentu chyba nie znam (jezeli
trzeba znac przynajmniej orientacyjne parametry magnetyczne rdzenia, to
mniej wiecej domyslam sie jak to jest).

Wyznaczony w ten sposob prad (nawet ten sredni) w wersji z i bez kondziolka
chyba bedzie sie w praktyce nieco roznil... tak mi sie wydaje.

Ja to mierzylem na oko oscyloskopem.


Punktem pracy rdzenia mozna tez sterowac posrednio przez Rb, ale mocno to
wplywa na ilosc energii przekazywanej do LEDa.
Jest to oczywiscie polsrodek, ale za to szybszy niz do/odwijanie ;-P
Ja postawilem na 1-efektywnosc i 2-jasnosc i dla mojego (4mm) rdzenia wyszlo
mi ok. 10+30zw. troche duzo na kolektorze - btw. jak u Ciebie wygladal
moment nasycania sie rdzenia, obserwowales pewnie prad kolektora - bardzo
widoczne, czy mozna bylo go przeoczyc?


Bardziej mi chodzilo o "zmontowane" cudo niz jego jasnosc ;-)


Pozdrawiam - Darek.
--
Dariusz Flaga
dflaga@elka.pw.edu.pl
http://home.elka.pw.edu.pl/~dflaga

Tue May 25, 2004 9:25 pm   

RoMan Mandziejewicz <roman@pik-net.pl> wrote:

Uszkodzila sie w ten sposob ze do ok. 10 mA nie swieci (a prad ciagnie) i do
20 mA zapala sie tak jak poprzenio ponizej 1mA.
Druga dokladnie tak samo.
Niestety niebieskie tak maja, pewnie z uwagi na wezsza przerwe latwiej jest
im namieszac na zlaczu ;-)

--
Pozdrawiam - Darek.
Dariusz Flaga
dflaga@elka.pw.edu
http://home.elka.pw.edu.pl/~dflaga

Tue May 25, 2004 10:50 pm   

Hello dflaga,

Tuesday, May 25, 2004, 10:19:04 PM, you wrote:

[...]


Już 0.35V, jeszcze świeci, prądu szczytowego już nie mogę zmierzyć.
Opornika nie chcę wymieniać, bo na pewno nie wystartuje samodzielnie
po odłączeniu. Trochę mnie to martwi - jednak będzie za bardzo
rozładowywać akumulatorki. Chyba tylko NiCd wytrzymują tak głębokie
rozładowanie...

[...]

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Thu May 27, 2004 7:16 pm   

Zrobilem sobie tez taka przetwornice i co zauwazylem
ze duże znaczenie ma tranzystor, zwykly bc 547 lub 238
powoduja ze bialy led swieci dużo gorzej
niz przy 2n2222 lub bsx59.

--
pozdrawia
yorgus

Thu May 27, 2004 7:21 pm   

Wysyłając taki oto zestaw znaków dnia 2004-05-24 03:59 RoMan
Mandziejewicz nakarmił(a) stado głodnych newsserwerów:
<ciach opis budowy latarki>
No i doigrałeś się! Wreszcie kupiłem części i złożyłem tę latarkę.
Korzystałem z ostatniej wersji twojego schematu - z kondensatorami i
diodą podłączoną pomiędzy końce cewki. Całość zamontowaną w obudowie
KM-10 i zasilaną jednym ogniwem 1,5V typu G13(LR44) można obejrzeć
tutaj: kwormer.webpark.pl/latarka.jpg. Użyta dioda to no-name 6cd za
4PLN. Rdzeń: 10/6/6/3 z materiału F2001, uzwojenie 10+7 zwojów(nie
kombinowałem ze zmianami). Ciekawostka - multimetr pokazywał pobór prądu
rzędu 10mA a miernik w zasilaczu(podstawowa aplikacja ICL7107)...
170mA(sic!). Jak na pierwszą lepszą diodę to latarka świeci całkiem
nieźle chociaż widać, że środek obszaru świecenia jest żółtawy i
otoczony niebieskawą obwódką. BTW: dodanie kondensatora rónolegle do
diody ma jeszcze jedną zaletę - nie gaśnie ona od razu. Gdyby zwiększyć
pojemność do 100-200uF efekt byłby prawdopodobnie widoczny w normalnym
użytkowaniu(teraz jest tylko patrząc prosto w diodę).

--
Pozdrawiam Bad Worm badworm{"a" w kolku}post[punkt]pl
GG# 2400455
"Dziwny jest ten świat..."
Tnijcie cytaty i sygnaturki!

Thu May 27, 2004 7:27 pm   

Hello yorgus,

Thursday, May 27, 2004, 10:16:37 PM, you wrote:


Pomierz porządnie na różnych tranzystorach - może znajdziesz
przyczynę.


--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Thu May 27, 2004 8:10 pm   

Hello badworm,

Thursday, May 27, 2004, 10:21:02 PM, you wrote:


Muszę przyznać, że - jak na konstrukcję z opisu tekstowego - nie
zrobiłeś błędu. Zapomniałeś tylko o jednej istotnej sprawie - to jest
przeznaczone dla _dwóch_ LEDów połączonych szeregowo. Z jednym LEDem
nie jest rewelacyjnie... Miejsca masz dosyć.


Drobne błędy konstrukcyjne. Kondensatory blokujące zasilanie
koniecznie wpięte pomiędzy emiter a odczep cewki. W miarę możliwości
warto skrócić przewody...


Rezystor 220 om? Jeśli masz gdzieś rezystor 0.1 - 0.2 oma o małej
indukcyjności i dostęp do oscyloskopu - włącz go pomiędzy emiter a -
(minus) i sprawdź, czy rdzeń się nie nasyca....


Co potwierdza brak sensu mierzenia miernikami :-(


Próbowałeś odłączać kondensator? Jak u Ciebie wyglądały różnice w
jasności?


Zapewne.

Z ciekawostek - po dwóch dobach ciągłej pracy napięcie na baterii
spadło do 320 mV i diody zgasły. Po chwili przetwornica znowu
wystartowała. Przypilnowałem - do startu wystarcza 530 mV w
temperaturze 23 stopni. Wyłącza się przy 320 mV.
Zaskoczyło mnie to, że pomimo naprawdę powolnego wzrostu napięcia
przetwornica pewnie startuje. Bolączką moich innych, wypasionych
konstrukcji był start przy niskim napięciu.


--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Thu May 27, 2004 10:11 pm   

On Thu, 27 May 2004 22:21:02 +0200, badworm wrote:

Bylo to sens robic ?

Podswietlacz do kluczy, mozna bylo dac 3 ogniwa i opornik,
takie samo by wyszlo )



Prawda pewnie gdzies po srodku lezy ...


10mA/200uF daje 50V/s. Biorac pod uwage ze dobre swiecenie
od kiepskiego dzieli ulamek V - nie bedzie dluzej _oswietlac_

J.

Fri May 28, 2004 7:18 am   

RoMan Mandziejewicz wrote:

A moglbys gdzies dac normalny schemat (taki rysunkowy)?


--
Ahmed
m.gala(maupa)interia.pl

Fri May 28, 2004 7:56 am   

Hello Ahmed,

Friday, May 28, 2004, 10:18:37 AM, you wrote:


Jasne. Jak dorwę jakiś nieupierdliwy program nadający się do rysowania
schematów. Był wątek na ten temat.

--
Best regards,
RoMan mailto:roman@pik-net.pl

Fri May 28, 2004 8:49 pm   

Wysyłając taki oto zestaw znaków dnia 2004-05-27 23:10 RoMan
Mandziejewicz nakarmił(a) stado głodnych newsserwerów:


Nie chcę robić więkzej dziury w obudowie. Zamiast pakować drugą diodę
rozejrzę się za jakąś nową, lepszą. Gdyby były łatwo dostępne super
jasne diody biłałe 5*5mm albo 2,5*5mm to bym dał dwie a okrągłe IMHO
wyglądają nieładnie.




Sorry za takie pytanie ale jak to będzie wyglądać??? Opornik 0,2ohm mam
- kawałek ścieżki 0,5mm szerokości , oscyloskop też jest. W tej
chwili prąd ma kształt zniekształconej piły, z oscylacjami po opadającym
zboczu po czym następuje odcinek płaski(ale nieco poniżej zera), szpilka
o amplitudzie mniejszej od właściwej piły, za szpilką opadające
oscylacje i dopiero wtedy piła narasta.


Różnice są widoczne ale niewielkie.


akumulatorku RAM, który miał napięcie jałowe 1,4V a pod obciążeniem 0,4V.

--
Pozdrawiam Bad Worm badworm{"a" w kolku}post[punkt]pl
GG# 2400455
"Dziwny jest ten świat..."
Tnijcie cytaty i sygnaturki!