Драйвера для фонарика

lasers_INFERION · 05.03.2011, 23:40

Не греется вообще. 900мА потому что у дросселя всего 3,5A маскимум. Ключи, дроссель и ёмкость тянут гораздо больше. К тому же чем выше напряжение на выходе, тем больше мощность можно прокачать через преобразователь, т.к. сокращается время разряда дросселя (МК это умеет рассчитывать). Керамику попробую по два чипа в параллель лепить, на 100мкФ. Думаю у них паразитное сопротивление достаточно низкое. Да, пиковый ток гораздо выше, пульсации огромные, зато дроссель самый компактный у таких преобразователей. Для безразрывного режима требуется пяти кратный запас индуктивности и более, а реактивный ток ненамного ниже...

С него можно и пару ампер выжать, но не думаю что КПД тогда порадует. Сейчас рано ещё говорить о его возможностях. Разрядность ШИМ увеличивается за счёт двойной модуляции. Есть ещё программный ШИМ между соседними ступеньками основного, работающий на частоте 250кГц/256=976Гц. Реализован на прерывании переполнения первого таймера, срабатывает каждые 32 такта и ест по 11,5 такта. Вот его куски кода:

Код:

;Загрузка расчётного значения в ШИМ:

toffok:	mov	R16, R25
	inc	R16
	brne	okm
	ser	R16
okm:	cli
	mov	R3, R16
	mov	R4, R24
	mov	R5, R25
	sei

	in	R16, PLLCSR		;Проверка стабильности PLL
	sbrc	R16, 0
	rjmp	pllok
	clr	R16
	out	TCCR1, R16		;Остановить ШИМ
	set
	rjmp	pwmerr

pllok:	ldi	R16, 0b00000111		;Подключение PLL к таймеру
	out	PLLCSR, R16
	ldi	R16, 0b01100001		;Запуск таймера1 (pck/1), установка ШИМ на PB1
	out	TCCR1, R16


;Индикация ошибок:

pwmerr:	pop	R16
	brbc	6, noerr
	clt
	sbi	PORTB, 0
	ldi	R16, 255		;Время индикации ошибки

noerr:	sbis	PORTB, 0
	rjmp	erroff
	tst	R16
	brne	erron
	cbi	PORTB, 0
erron:	dec	R16
erroff:	push	R16
	wdr
	rjmp	main

;-------------------------------------------

;Прерывание ШИМ (расширение разрядности):

	;R1		- Counter
	;R2		- SREG
	;R3		- R3=R5+1
	;R5:R4		- Длительность импульса

Over1:	in	R2, SREG
	inc	R1
	cp	R1, R4
	brcc	lowm
	out	OCR1A, R3
	out	SREG, R2
	reti

lowm:	out	OCR1A, R5
	out	SREG, R2
	reti

lasers_Ryazanec · 06.03.2011, 00:32

http://klim.in****/wp/2010/1...

lasers_INFERION · 06.03.2011, 01:06

Уже где-то тут мелькало. Монстр... Кто автор? Полевик разве не греется как кипятильник? Он же мелкий, а реактивный ток приличный. И тягается непосредственно МК...

lasers_AVSel · 06.03.2011, 21:44

Цитата:

Сообщение от INFERION :

Полевик разве не греется как кипятильник? Он же мелкий, а реактивный ток приличный. И тягается непосредственно МК...

При 1Вт не греется, при 1А полевик и дроссели как кипятильник.

А с 976Гц модуляцией идея хорошая. Но для питания светодиодов это не особо нужно, если учитывать нелинейную чувствительность зрения и то, что оптимальный диапазон плавной регулировки тока светодиода всего 20раз (например для XP-E - 50..1000мА).

lasers_INFERION · 06.03.2011, 22:37

Цитата:

Сообщение от AVSel :

Но для питания светодиодов это не особо нужно, если учитывать нелинейную чувствительность зрения и то, что оптимальный диапазон плавной регулировки тока светодиода всего 20раз (например для XP-E - 50..1000мА).

Не понял, а как же я тогда чётко вижу ступеньки 8-ми битного ШИМ, если отключу это расширение разрядности? Чётко наблюдаю как при регулировании напряжения питания у меня яркость повышается и резко сбрасывается до прежнего уровня, или наоборот. И так многократно при проходе через весь диапазон напряжений питания. Маловато разрядности, там ведь диапазон большой + далеко не все ступеньки ШИМ используются (нужно время ещё и для разряда индуктивности). Да и в отзывах за твой линейный драйвер помню вычитывал подобное, что ты решил вылечить гистерезисом...

lasers_AVSel · 06.03.2011, 22:49

Цитата:

Сообщение от INFERION :

Не понял, а как же я тогда чётко вижу ступеньки 8-ми битного ШИМ, если отключу это расширение разрядности?

Мерцания действительно видно, особенно на слабых режимах.
Но скажем 100 и 120 люмен на глаз практически одно и то-же, разница заметна только в момент переключения.
Наверное обратная связь мозг-глаз работает с задежкой

В моем линейнике реальная разрядность гораздо меньше 8бит, часть значений находится за пределами чувствительности полевика. И то хватает. Хорошо заметны именно мерцания.

lasers_INFERION · 06.03.2011, 23:05

Так понятное дело что разрядность высокая нужна именно из-за плавности, а не гипер разборчивости нашего зрения. Это же регулятор + стабилизатор, и работать он обязан достаточно плавно, чтоб глаз ничего не замечал. А вот для такой плавности 8-ми бит уже маловато...

У меня ещё и плавные эффекты при переключениях, и на малой мощности ток низкий, там вообще длительность импульса никакая и ступеньки были бы особо заметны...

lasers_AVSel · 07.03.2011, 00:00

Плавная регулировка это конечно хорошо, но сложно и не обязательно.
Можно просто переключения вынести в более высокочастотную область, по сути у тебя в драйвере так и сделано, вторым 976Гц-овым ШИМ. Пульсации 976Гц выходным кондером не отфильтруются, но их будет все равно не видно.
Можно пожертвовать точностью и убрать лишние переключения, +-10% глаз не заметит. Наверное можно еще кучу способов придумать.

Ты только не забудь, что при малых токах, для 3Вт-ных ориентировочно ниже 50мА, у светодиодов падает КПД и цветопередача.
Оптимально регулировать яркость по следующему алгоритму: до точки максимума КПД светодиода уменьшать ток, а дальнейшее уменьшение яркости делать на токе максимального КПД c помощью ШИМ.

lasers_INFERION · 07.03.2011, 00:21

Не вижу ничего сложного в плавной регулировке. Параметры выше, есть не просит, намного мягче и приятнее работает, чем простой триггерный режим. В общем это дело вкуса и предпочтений, а о вкусах, как известно, спорить бесполезно

. У МК пока хватает ресурсов, чтоб ему приходилось ещё и ждать АЦП, так что пускай занимается в это время полезной работой...

Точность у подобного механизма и так невысокая, температурный дрейф параметров компонентов и т.п. Вот компенсация этого дела уже точно сложная, просит есть и необязательная, а отсутствие резких ступенек во время работы стоят возни с программой...

Я в курсе что на малых токах у светодиодов ползёт спектр, а у ЛД ещё и ток зажигания мешает сильно. Да, действительно на токах ниже пика КПД лучше уменьшать яркость уже с помощью ШИМ, но это не всегда приемлемо. Чтоб в динамике мерцание не мешало - требуется довольно высокая частота, которой в этой схеме не добиться так просто. Вот TPS63020 умеет ещё и реверсивно работать, перекачивая заряд с выхода обратно на вход. Им можно будет модулировать с достаточно высокой частотой. А это так, простой и дешевый драйвер, максимально простой...

lasers_AVSel · 07.03.2011, 17:33

Согласен, от бюджетного драйвера не стоит требовать слишком много. Будем ждать результатов.

Но 1А ИМХО мало, нужно хотя-бы 2..2.5А, для питания одного XM-L от 18650.

lasers_INFERION · 07.03.2011, 17:47

Для 10-ти ваттного светика драйвер можно уже и по-крупнее делать, а там и место для бОльшей мощности найдётся (хотя и на этой плате можно разместить дроссель по-крупнее). Я не понимаю зачем высасывать столько с хилого 18650, которым нормально питать можно только 3-х ваттный светик. Иначе получим дикую просадку, жуткий КПД и сильный разогрев мелкого девайса. Для 10-ти ваттного светика можно юзать уже и 25500, 26650 или 32650 аккумы. Их и хватит не на 10 минут свечения...

lasers_AVSel · 07.03.2011, 19:13

Цитата:

Сообщение от INFERION :

Я не понимаю зачем высасывать столько с хилого 18650, которым нормально питать можно только 3-х ваттный светик. Иначе получим дикую просадку, жуткий КПД и сильный разогрев мелкого девайса.

Увы, такова жизнь. Все хотят компактный корпус и побольше люмен, пусть даже в турборежиме( то биш кратковременно).
Потом, не такие уж они и хилые, даже хххфаеры 2А отдают достаточно долго, хоть и с просадкой. А с фирменных до 5А можно снимать.

lasers_INFERION · 08.03.2011, 00:57

Значит не все. Я хочу чтоб на максимальной яркости хотя бы час светил, а на нормальной несколько часов. Если 18650 даёт всего пару ампер, то до 10-ти ватт ему ещё очень далеко. К тому же мощным светодиодам требуется более крупный рефлектор для получения пучка такого же качества, а "вантузы" с тонкой ручкой, в которой сидит 18650, не очень красиво смотрятся

...

lasers_AVSel · 29.03.2011, 14:21

Цитата:

Сообщение от INFERION :

В отдельную тему выносить пока не стану. Тут разговор сейчас идёт как раз о подобном преобразователе. Собрал я преобразователь на 25-й тиньке по вот такой схеме:
Вложение 3979

Так как там с драйвером?
Я сейчас тоже понижайку на 45-й тиньке мучаю, правда по классической схеме. Ключ на IRF7325, раскачка на эмиттерных повторителях, индуктивность 3.3мкГ, на входе и выходе керамика 100мкФ. С коммутатором конечно получше, но не нашел.
На максимальном токе 3.3А при 4.2В КПД около 90%. На 1А еще выше. А вот ниже 500мА характеристика становиться как у линейника, жрет току столько-же, сколько выдает. Причина проста - полевик медленно закрывается. Похоже P канальные полевики с низким сопротивлением все такие, закрываются раз в 10 медленее чем открываются. Пришлось частоту до 125кГц сбросить, но все равно не ясно как с этим боротся...

lasers_INFERION · 30.03.2011, 02:57

Я только недавно дождался керамических конденсаторов на 100мкФ, ещё не мучал. Валяется в пыльном углу. Доделаю некоторые начатые вещи и займусь им. У меня с ключами проблем не возникло. Фронты очень резкие. Может у тебя проблема вылазит из-за паразитной ёмкости между стоком и затвором? Если затвор недостаточно хорошо удерживать - транзистор может открыться из-за резкого изменения потенциала на стоке, который подтянет затвор. С этим эффектом часто мучаются в мостовых и полумостовых преобразователях (которым и является понижалка). Из-за него диоды параллельно резистору на затворе и вешают. Даже иногда внешние конденсаторы лепят, что казалось бы абсурдно. Мало им затворной ёмкости...

lasers_AVSel · 30.03.2011, 10:46

Цитата:

Сообщение от INFERION :

У меня с ключами проблем не возникло. Фронты очень резкие. Может у тебя проблема вылазит из-за паразитной ёмкости между стоком и затвором?

Не, я по даташиту смотрел.
Turn-On Delay Time 13ns
Turn-Off Delay Time 240ns
у твоих 6401 - такая-же лажа. Так и не подобрал из P-канальных ничего.
Вот IRLHS6342PbF или IRLHM630PbF - просто сказка, но N-канал и корпуса дурные.

Я еще немного повозился с платкой и прошивкой, КПД сейчас около 90% во всех режимах. Причем с понижением напряжения питания КПД растет, драйвер плавно переходит в режим директ-драйв

lasers_INFERION · 30.03.2011, 22:51

Да, действительно тормозной. Это до 5% динамических потерь у меня

.
Кстати, я пост обновил ещё вчера, но похоже туда никто не заглядывает, считая что новых сообщений нет: http://forum.*********/showt...

lasers_AVSel · 12.05.2011, 10:43

Инф, как твой драйвер поживает?
Я доделал таки свою понижайку: http://forum.fonarevka.ru/s...

lasers_INFERION · 13.05.2011, 00:37

Да я и не возился пока. С военкоматом разберусь - надо будет и индикатор переделать, и пару драйверов на 25-й допилить, и собрать наконец-то тот к сини, детали к которому давно уже ждут. Ещё и колонки надо с тем хитрым усилителем собирать, но на них ещё заработать надо...

lasers_INFERION · 17.05.2011, 08:50

Планы откладываются, или вовсе отменяются. Меня забрали в армию...

05.03.2011, 23:40	61
lasers_INFERION Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 24.08.2019 11:36 Сообщений: 1342 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Не греется вообще. 900мА потому что у дросселя всего 3,5A маскимум. Ключи, дроссель и ёмкость тянут гораздо больше. К тому же чем выше напряжение на выходе, тем больше мощность можно прокачать через преобразователь, т.к. сокращается время разряда дросселя (МК это умеет рассчитывать). Керамику попробую по два чипа в параллель лепить, на 100мкФ. Думаю у них паразитное сопротивление достаточно низкое. Да, пиковый ток гораздо выше, пульсации огромные, зато дроссель самый компактный у таких преобразователей. Для безразрывного режима требуется пяти кратный запас индуктивности и более, а реактивный ток ненамного ниже... С него можно и пару ампер выжать, но не думаю что КПД тогда порадует. Сейчас рано ещё говорить о его возможностях. Разрядность ШИМ увеличивается за счёт двойной модуляции. Есть ещё программный ШИМ между соседними ступеньками основного, работающий на частоте 250кГц/256=976Гц. Реализован на прерывании переполнения первого таймера, срабатывает каждые 32 такта и ест по 11,5 такта. Вот его куски кода: Код: ;Загрузка расчётного значения в ШИМ: toffok: mov R16, R25 inc R16 brne okm ser R16 okm: cli mov R3, R16 mov R4, R24 mov R5, R25 sei in R16, PLLCSR ;Проверка стабильности PLL sbrc R16, 0 rjmp pllok clr R16 out TCCR1, R16 ;Остановить ШИМ set rjmp pwmerr pllok: ldi R16, 0b00000111 ;Подключение PLL к таймеру out PLLCSR, R16 ldi R16, 0b01100001 ;Запуск таймера1 (pck/1), установка ШИМ на PB1 out TCCR1, R16 ;Индикация ошибок: pwmerr: pop R16 brbc 6, noerr clt sbi PORTB, 0 ldi R16, 255 ;Время индикации ошибки noerr: sbis PORTB, 0 rjmp erroff tst R16 brne erron cbi PORTB, 0 erron: dec R16 erroff: push R16 wdr rjmp main ;------------------------------------------- ;Прерывание ШИМ (расширение разрядности): ;R1 - Counter ;R2 - SREG ;R3 - R3=R5+1 ;R5:R4 - Длительность импульса Over1: in R2, SREG inc R1 cp R1, R4 brcc lowm out OCR1A, R3 out SREG, R2 reti lowm: out OCR1A, R5 out SREG, R2 reti

06.03.2011, 00:32	62
lasers_Ryazanec Ветеран Фонарёвки Регистрация: 04.05.2010 Последняя активность: 15.11.2019 11:47 Сообщений: 1223 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	http://klim.in****/wp/2010/1...

06.03.2011, 01:06	63
lasers_INFERION Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 24.08.2019 11:36 Сообщений: 1342 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Уже где-то тут мелькало. Монстр... Кто автор? Полевик разве не греется как кипятильник? Он же мелкий, а реактивный ток приличный. И тягается непосредственно МК...

06.03.2011, 23:05	67
lasers_INFERION Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 24.08.2019 11:36 Сообщений: 1342 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Так понятное дело что разрядность высокая нужна именно из-за плавности, а не гипер разборчивости нашего зрения. Это же регулятор + стабилизатор, и работать он обязан достаточно плавно, чтоб глаз ничего не замечал. А вот для такой плавности 8-ми бит уже маловато... У меня ещё и плавные эффекты при переключениях, и на малой мощности ток низкий, там вообще длительность импульса никакая и ступеньки были бы особо заметны...

07.03.2011, 00:00	68
lasers_AVSel Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 05.09.2022 18:18 Сообщений: 1034 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Плавная регулировка это конечно хорошо, но сложно и не обязательно. Можно просто переключения вынести в более высокочастотную область, по сути у тебя в драйвере так и сделано, вторым 976Гц-овым ШИМ. Пульсации 976Гц выходным кондером не отфильтруются, но их будет все равно не видно. Можно пожертвовать точностью и убрать лишние переключения, +-10% глаз не заметит. Наверное можно еще кучу способов придумать. Ты только не забудь, что при малых токах, для 3Вт-ных ориентировочно ниже 50мА, у светодиодов падает КПД и цветопередача. Оптимально регулировать яркость по следующему алгоритму: до точки максимума КПД светодиода уменьшать ток, а дальнейшее уменьшение яркости делать на токе максимального КПД c помощью ШИМ.

07.03.2011, 00:21	69
lasers_INFERION Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 24.08.2019 11:36 Сообщений: 1342 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Не вижу ничего сложного в плавной регулировке. Параметры выше, есть не просит, намного мягче и приятнее работает, чем простой триггерный режим. В общем это дело вкуса и предпочтений, а о вкусах, как известно, спорить бесполезно . У МК пока хватает ресурсов, чтоб ему приходилось ещё и ждать АЦП, так что пускай занимается в это время полезной работой... Точность у подобного механизма и так невысокая, температурный дрейф параметров компонентов и т.п. Вот компенсация этого дела уже точно сложная, просит есть и необязательная, а отсутствие резких ступенек во время работы стоят возни с программой... Я в курсе что на малых токах у светодиодов ползёт спектр, а у ЛД ещё и ток зажигания мешает сильно. Да, действительно на токах ниже пика КПД лучше уменьшать яркость уже с помощью ШИМ, но это не всегда приемлемо. Чтоб в динамике мерцание не мешало - требуется довольно высокая частота, которой в этой схеме не добиться так просто. Вот TPS63020 умеет ещё и реверсивно работать, перекачивая заряд с выхода обратно на вход. Им можно будет модулировать с достаточно высокой частотой. А это так, простой и дешевый драйвер, максимально простой...

07.03.2011, 17:33	70
lasers_AVSel Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 05.09.2022 18:18 Сообщений: 1034 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Согласен, от бюджетного драйвера не стоит требовать слишком много. Будем ждать результатов. Но 1А ИМХО мало, нужно хотя-бы 2..2.5А, для питания одного XM-L от 18650.

07.03.2011, 17:47	71
lasers_INFERION Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 24.08.2019 11:36 Сообщений: 1342 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Для 10-ти ваттного светика драйвер можно уже и по-крупнее делать, а там и место для бОльшей мощности найдётся (хотя и на этой плате можно разместить дроссель по-крупнее). Я не понимаю зачем высасывать столько с хилого 18650, которым нормально питать можно только 3-х ваттный светик. Иначе получим дикую просадку, жуткий КПД и сильный разогрев мелкого девайса. Для 10-ти ваттного светика можно юзать уже и 25500, 26650 или 32650 аккумы. Их и хватит не на 10 минут свечения...

08.03.2011, 00:57	73
lasers_INFERION Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 24.08.2019 11:36 Сообщений: 1342 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Значит не все. Я хочу чтоб на максимальной яркости хотя бы час светил, а на нормальной несколько часов. Если 18650 даёт всего пару ампер, то до 10-ти ватт ему ещё очень далеко. К тому же мощным светодиодам требуется более крупный рефлектор для получения пучка такого же качества, а "вантузы" с тонкой ручкой, в которой сидит 18650, не очень красиво смотрятся ...

30.03.2011, 02:57	75
lasers_INFERION Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 24.08.2019 11:36 Сообщений: 1342 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Я только недавно дождался керамических конденсаторов на 100мкФ, ещё не мучал. Валяется в пыльном углу. Доделаю некоторые начатые вещи и займусь им. У меня с ключами проблем не возникло. Фронты очень резкие. Может у тебя проблема вылазит из-за паразитной ёмкости между стоком и затвором? Если затвор недостаточно хорошо удерживать - транзистор может открыться из-за резкого изменения потенциала на стоке, который подтянет затвор. С этим эффектом часто мучаются в мостовых и полумостовых преобразователях (которым и является понижалка). Из-за него диоды параллельно резистору на затворе и вешают. Даже иногда внешние конденсаторы лепят, что казалось бы абсурдно. Мало им затворной ёмкости...

30.03.2011, 22:51	77
lasers_INFERION Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 24.08.2019 11:36 Сообщений: 1342 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Да, действительно тормозной. Это до 5% динамических потерь у меня . Кстати, я пост обновил ещё вчера, но похоже туда никто не заглядывает, считая что новых сообщений нет: http://forum.*********/showt...

12.05.2011, 10:43	78
lasers_AVSel Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 05.09.2022 18:18 Сообщений: 1034 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Инф, как твой драйвер поживает? Я доделал таки свою понижайку: http://forum.fonarevka.ru/s...

13.05.2011, 00:37	79
lasers_INFERION Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 24.08.2019 11:36 Сообщений: 1342 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Да я и не возился пока. С военкоматом разберусь - надо будет и индикатор переделать, и пару драйверов на 25-й допилить, и собрать наконец-то тот к сини, детали к которому давно уже ждут. Ещё и колонки надо с тем хитрым усилителем собирать, но на них ещё заработать надо...

17.05.2011, 08:50	80
lasers_INFERION Ветеран Фонарёвки Регистрация: 15.02.2010 Последняя активность: 24.08.2019 11:36 Сообщений: 1342 Сказал(а) спасибо: 0 Поблагодарили: 0 раз(а) в 0 сообщениях	Планы откладываются, или вовсе отменяются. Меня забрали в армию...