LED PWM de 500 vatios

Estoy tratando de hacer un reflector PWM con 6 Cree CXA 2540N. Mi configuración es un temporizador 555 simple configurado para PWM, que maneja un 3904, que a su vez maneja un MOSFET de canal N FDA59N30, enfriado adecuadamente para manejar aproximadamente 500 vatios de potencia de manera segura. Esto va a un vehículo, por lo que necesitaba aumentar los 12 a 36 V del vehículo según lo requerido por los 2540N. Hice esto con un convertidor boost barato comprado en Banggood. Aquí está el enlace a ese módulo en particular:

https://www.banggood.com/1500W-30A-DC-DC-Boost-Converter-Step-Up-Power-Supply-Module-Constant-Current-p-1087084.html?gmcCountry=CA¤cy=CAD&createTmp=1&utm_source= googleshopping&utm_medium=cpc_elc&utm_content=frank&utm_campaign=pla-mix-ca-pc-0630&gclid=EAIaIQobChMItJexw7S53gIVz2B-Ch3RBQ-6EAkYBiABEgL6FfD_BwE&cur_warehouse=CN \

¡Después de conectar todo según mi esquema, no obtengo iluminación sin importar la posición del potenciómetro que controla el PWM! Los terminales en la salida del convertidor elevador miden 36 V CC y los Vds en el FET miden 16 Vpk-pk, con una base de 0 V. El Vgs mide 12 V pico a pico con base de 0 V, como se esperaba.

U1 simplemente representa mi circuito PWM 555. Funciona como se esperaba cuando se manejan transistores y LED de nivel lógico pequeño. El transistor está cambiando el voltaje de la batería del vehículo para impulsar el FET, que está cambiando los LED a los 36 V reforzados. La razón de los dos símbolos de tierra diferentes es simplemente para resaltar el hecho de que los LED no regresan directamente a la tierra del vehículo, sino más bien de vuelta al terminal negativo del convertidor elevador.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

¡Gracias por cualquier iluminación que pueda proporcionar!

Para jonk: 4,5 kHz, 77-100 nC, 3590-4670 pF. Todos los valores copiados directamente de la hoja de datos, excepto la frecuencia PWM. Lo mantuve unos pocos órdenes de magnitud por debajo de la frecuencia de 150 kHz del convertidor elevador, para ayudar a prevenir problemas con su regulación.

Para Felthry: Ejecuté estos LED directamente desde el convertidor elevador y mis fuentes de alimentación de sobremesa a 36 V. Mi DMM y las fuentes de alimentación de sobremesa coincidieron en que la corriente era de 1,1-1,2 A a ese voltaje. Esto está de acuerdo con la hoja de datos. ¡Tampoco tengo ningún deseo de ejecutar continuamente estos arreglos bastante caros en sus voltajes directos máximos! Y sí, sé que están muy sobrevalorados. Pero los tenía, y soy un fanático del factor de seguridad de todos modos, je.

Para canalizar: ¡No tengo! No hay una "tierra" etiquetada como tal, solo un terminal negativo en la salida. ¡Pero intentaré esto!

Para Janka: He hecho PWM antes, con otro módulo. Proporcionó resultados parpadeantes a medida que subía y bajaba el ciclo de trabajo. Supuse que esto se debía a que estaba diseñado para el control del motor, y la inercia del motor suavizaría cualquier parpadeo en la salida. Sin embargo, con los LED, fue muy evidente. Así que sé que puedo PWM este convertidor elevador, pero supuse que un puente H barato no estaría bien equilibrado y algunos ciclos de trabajo producirían parpadeos. Por lo tanto, mi cambio a un solo FET.

¿Ha conectado la tierra de salida de refuerzo de CC-CC a la tierra del controlador PWM?
Una cosa que me viene a la mente: su FET no necesita poder manejar 500 W de potencia; no es un problema , pero está utilizando un dispositivo de mayor potencia de la que necesita. Además, 36 V no serán suficientes para impulsar estos LED a su máxima corriente; la tensión directa máxima nominal es de 42 V a 1,1 A, que es solo aproximadamente la mitad de la corriente directa nominal.
¿Cuál es la frecuencia PWM? ¿Cuál es el cargo de la puerta? ¿Cuál es la capacitancia de entrada?
¡Hice todo lo posible para responder a todas sus preguntas! ¡Gracias!
Entonces... ¿está tratando de controlar el convertidor elevador encendiéndolo y apagándolo rápidamente? Esto no va a funcionar, tiene un límite de suavizado en su entrada. Vea si encuentra un convertidor elevador con un pin de entrada PWM.
Si cambió la salida del convertidor, no funcionará porque ni la salida + ni - del convertidor son GND. Está controlado por corriente. Su circuito PWM no comparte un circuito cerrado con la salida. Podría usar un optopar y un poco más de mumbo jumbo, pero comprar el convertidor de refuerzo correcto es el camino a seguir.
no es significativo dónde está conectada la salida negativa del convertidor, es más importante dónde está conectada la tierra de la referencia en el convertidor. probablemente sea posible inyectar corriente en el nodo de detección del convertidor (pestaña de limpieza del potenciómetro de corriente) y reducir su salida de esa manera.
Muestra dos símbolos de tierra diferentes y ninguna de las dos fuentes de alimentación muestra su conexión negativa. Si ambos nodos de tierra y los negativos de ambas fuentes de alimentación y el nodo de tierra del circuito 555 están conectados entre sí, su circuito debería funcionar. ¿Es así como tienes todo conectado?
Realmente necesita implementar algún tipo de control de corriente (incluso una resistencia en serie simple para cada LED). De la forma en que lo tiene, la corriente aumentará a medida que los módulos LED se calientan y le darán variaciones bastante grandes en el brillo para un voltaje de entrada fijo. Configuración un límite de corriente en su convertidor elevador no es adecuado, ya que en este caso tendría que establecerlo en 12 A... la pérdida de un módulo o un error en el cableado podría sobrecargar críticamente los otros módulos LED.
¿El suministro es realmente corriente constante? las especificaciones no están claras: en una línea, dice "Voltaje de salida: 12-90 V continuo ajustable ( salida predeterminada 19 V )", y otra línea dice "Rango de corriente constante: 0,8-20 A (+/- 0,3 A)". ¿Por qué hay un valor de voltaje de salida predeterminado si es una corriente constante? ¿Cómo se define la configuración actual? ¿Con una resistencia de sentido configurada o con un trimmer integrado en el suministro? ¿Cuáles son los terminales de entrada/salida de la fuente? ¿Hay una terminal de habilitación? Realmente, esas descripciones de banggood son una mierda.

Respuestas (2)

Hay varios problemas con el esquema que muestra.

  1. Si conecta varios módulos LED en paralelo, no tendrá idea de cuánta corriente fluye en cada módulo. El Vf de los módulos variará y se producirán más variaciones debido a los efectos térmicos. Debe controlar cada módulo LED con su propio FET y debe implementar algún tipo de control de corriente para cada módulo LED.
  2. Ha seleccionado un FET con una capacitancia de puerta muy grande, y esto forma un filtro de paso bajo con su R1. Esta es la razón por la que casi no obtiene unidades con su esquema actual.
  3. Debe ejecutar el convertidor Boost a un voltaje de salida superior al máximo esperado por el módulo LED y reducir ese voltaje adicional con el FET. Esto permitirá el control de corriente para cada módulo.

Sugeriría que algo en este sentido puede ser viable para impulsar cada módulo:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Observe aquí que D2 NO es un Zener, sino un regulador de derivación TL431C . Esto limita la corriente máxima a través del módulo LED a 1,66 A (creo que algo por encima de esto podría ser muy ambicioso) utilizando M1 como elemento de paso en serie.

M2 proporciona una interfaz simple para su generador PWM.

Nota: no es necesario que la velocidad de fotogramas de PWM sea de 3,5 kHz, sería mejor configurarla alrededor de 1 kHz.

El Boost DC-DC se puede configurar a cualquier voltaje por encima del máximo que el módulo Cree podría necesitar, pero dará como resultado que se disipe más calor en el M1.

Tienes que tener cuidado, ya que el suministro que elige ya es de corriente constante, aparentemente. No estoy seguro de qué sucederá si la configuración de corriente de suministro se establece más alta que el limitador de corriente de su circuito. Probablemente, el voltaje de salida del suministro de refuerzo aumentará a su máximo (90 V especificado), y el FET tendrá que manejar una gran diferencia de voltaje y se quemará. Pero las especificaciones de suministro son tan escasas e inconsistentes que es difícil saberlo.
@dim Establecería el límite de corriente de suministro Boost a 12 A o más para los módulos LED que se utilizan. El voltaje de salida del DC-DC NUNCA iría más allá del conjunto de voltaje... en este caso, dije 40 V, por lo que su escenario es completamente falso.
Correcto, no me di cuenta de que había una configuración de voltaje y corriente en este suministro. Pero en este caso, el limitador de corriente adicional es redundante.

Si todos los LED obtendrán la misma corriente, use dos controladores de refuerzo de corriente constante de 4,5 amperios con PWM.

O aumente los 12 V hasta 36 V y use uno (o dos) controladores CC reductores LM3409 .

Luego use un LM3466 con cada LED para equilibrar la corriente.


Por cierto, estás usando un viejo CoB. El CXA se reemplazó con el CXB hace un año.

Hay CoB mejores (mayor eficacia) que el CXB de Bridgelux y Citizen. Siempre clasifico los LED por lm/W cuando los selecciono. Mayor eficacia equivale a más luz, menos calor.

Si cada CoB debe controlarse individualmente, utilice un controlador LED CC boost simple con FET y PWM integrados para cada CoB.