Atenuación MeanWell 3 en 1

Tengo un controlador LED MeanWell de corriente constante que tiene atenuación 3 en 1 (potenciómetro de 100k, señal de 0-10 V o PWM de 10 V) y me gustaría controlar la atenuación con un microcontrolador.

Encontré algunas sugerencias en línea, la más simple es enviar una señal PWM a un optoacoplador conectado directamente al controlador DIM + y DIM- ( sin ninguna fuente de alimentación externa ).

Esto funciona porque aparentemente el circuito de atenuación MeanWell se ve así (cortesía de https://www.eevblog.com/forum/projects/mean-wells-2-in-1-dimming/msg1835957/#msg1835957 )

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Sin embargo, tengo un par de requisitos adicionales.

1) Necesito limitar el brillo máximo a alrededor del 75 %. Limitar el ciclo de trabajo no es suficiente: quiero que el controlador nunca emita más del 75% de la corriente nominal, incluso en caso de error de software/falla del controlador.

2) Necesito que la atenuación sea del 0 % cuando el microcontrolador esté apagado.

Si estuviera usando los esquemas de optoacoplador único, podría usar una resistencia de 75K en serie con salida opto, peroel requisito (2) significa que tengo que invertir la salida de alguna manera con un BJT/MOSFET.

¿Podría sugerir un esquema y ayudar con la elección de los componentes?

La frecuencia PWM no necesita ser alta (100-200 Hz es suficiente). El controlador que estoy usando es ELG-100-C350B https://www.meanwell.com/Upload/PDF/ELG-100-C/ELG-100-C-SPEC.PDF

ACTUALIZACIÓN FINAL:

Creé una PCB de prueba que consta de dos canales de atenuación, uno de los cuales está limitado por un diodo Zener de 7,5 V. El único cambio de la respuesta a continuación es que los valores de resistencia para R3 y R4 deben ser> 500K.

¡Funciona!ingrese la descripción de la imagen aquí

Compruebe el número de pieza de su controlador LED. Algunas versiones del ELG-100-C tienen corriente de salida ajustable. Si el tuyo es ajustable, entonces puedes bajarlo. Eso le ahorraría limitar el PWM al 75%, mucho más fácil.
Gracias, desafortunadamente el que tengo no lo tiene - es C350B no AB
¿Agregar un diodo Zener de 7.5V entre DIM+ y DIM- con una resistencia adecuada?
"Necesito limitar la atenuación máxima a alrededor del 75 %", ¿ eso significa que debe limitar el brillo máximo al 75 % (lo opuesto a la atenuación)?
@Andyaka sí, 75% de brillo máximo/corriente
@Finbarr, ¿un Zener también cumplirá el requisito (2)? El DIM+ y el DIM- deberían estar efectivamente en cortocircuito cuando el LED del optoacoplador está apagado
¿Es una solución única? Si no tiene una olla accesible para el usuario desde el exterior, lo más probable es que haya una en el interior si la abre.
@winny Me gustaría reutilizar esta solución para otros tipos de controladores MeanWell regulables (por ejemplo, atenuar una tira de LED de 24 V conectada a un controlador de voltaje constante). No puedo abrir el controlador ya que es una caja de aluminio sellada contra la intemperie, ni deseo hacerlo :) Mi principal preocupación es el requisito 2.
Un Zener no evitará que suceda nada más, solo evitará que el voltaje a través de DIM+ y DIM- supere el voltaje del Zener. Pero se supone que se puede instalar una resistencia en serie para evitar daños al Zener y lo que sea que esté impulsando las entradas de atenuación sin afectar el funcionamiento normal. Si todo lo que está conectado a DIM+/- es una resistencia o un optoacoplador, no será necesario.
Tiene sentido. 2 que podría resolver con un MOSFET de agotamiento como BSS126.
@winny Gracias, mi conocimiento de electrónica es muy limitado y no estoy seguro de cómo se verá el circuito resultante con MOSFET. Todos los ejemplos que puedo encontrar asumen una fuente de alimentación externa, mientras que me gustaría aprovechar el arranque interno del circuito de atenuación. ¿Podría sugerir una solución completa, por favor?
@GreyZone: vea si lo que he escrito sobre el control de fuente de alimentación de red regulable Mean Well es de alguna ayuda.
Puedo pensar en varios, pero si desea anular el pull-up dentro de él antes de que se inicie la MCU, dicho transistor haría el trabajo.
@winny Para el MOSFET de agotamiento, ¿entiendo correctamente que Vg debe ser negativo (por debajo del umbral de VGS, que es -3V para BSS126) cuando opto está activado? ¿Cómo puedo lograr eso? Además, cuando el MOSFET está abierto, ¿debería caer el voltaje entre DIM+ y DIM- a casi 0?
¿Qué opto? Un MOSFET de agotamiento reducirá su entrada de día a 0 hasta que comience a tirar de su puerta negativa.
@winny Pensé que podría manejar MOSFET desde opto ya que realmente me gustaría tener una separación galvánica entre el controlador de 3.3V y el circuito de atenuación. Pero esto no es tan importante como req. 2
¡Oh! Eso complicaba las cosas. Puede emparejar un Vishay VOM12xx con dicho MOSFET de agotamiento y resolverlo.
@winny, ¿podría dibujar un esquema de hombre de paja para esto?
@Transistor gracias, ¡esta es de hecho la confirmación de cómo funciona el circuito de atenuación!
Hecho. Disculpe la demora. He estado enfermo durante una semana. Por favor, no acepte mi respuesta a menos que se sienta satisfecho.
¿Alguna actualización? ¿Funcionó?
Inmensamente ocupado en el trabajo; las piezas se compraron hace mucho tiempo pero aún están esperando ser probadas...
¿Este proyecto vuelve a estar activo?
Sí, finalmente tengo tiempo para terminar mis proyectos de bricolaje que comencé :)
¡Limpio! Si verifica la corriente pull-up proveniente del pin DIM de MeanWell (debe indicarse en la hoja de datos o circuito equivalente, de lo contrario, mídalo) y el Rdson a 0 V Vgs, ¿qué voltaje obtiene? ¿Puede ayudar a la situación agregando una resistencia en paralelo al transistor BSS126 para disminuir la resistencia en estado activo o dos BSS126 en paralelo?
Obtengo 73 mV en el pin DIM+ con 700 ohmios en el BSS126. ¿Puedes confirmar que eso es lo que obtienes en la vida real?
Finalmente hice algunas mediciones de la vida real. Puede confirmar que @Transistor es correcto y que el circuito de atenuación MeanWell es una fuente de corriente constante de 100uA. El voltaje de circuito abierto es de 12,36 V. A 0V Vgs obtengo 39 mV en el pin DIM+ y 286 ohm en el BSS126
Gracias por la respuesta. La configuración de Mean Well es simple y versátil.
Pregunta original actualizada con las nuevas medidas.
@winny La fuente de corriente constante entre DIM+ y DIM- significa que aumenta el voltaje hasta llegar a 100uA. En este ejemplo sucede a unos 2,2V. ¿No tenemos una situación en la que la corriente generada por opto contribuye a la corriente DIM a través de la resistencia pullup? Desafortunadamente, mi MOSFET murió porque no fui lo suficientemente cuidadoso con las medidas antiestáticas. Crearé una nueva placa de prueba para poder medir corrientes en diferentes puntos.
@winny Reemplazó los MOSFET y aumentó R3 y R4 a 750K y... ¡todo funciona como se esperaba! En el primer canal, el voltaje sube a 7,5 V limitado por zener, en el segundo canal sube a 12,2 V.
¡Excelente! ¡Me alegro de haber podido servirte!

Respuestas (1)

2) Necesito que la atenuación sea del 0 % cuando el microcontrolador esté apagado.

Esto se vuelve un poco no estándar de inmediato. Si el controlador emite 0 % incluso a, digamos, 0,7 V, es posible que pueda hacer trampa con un BJT que se levanta hasta que su MCU pueda tomar el control y de alguna manera vencerlo. También me viene a la mente un relé NC si puede aceptarlo.

Si se requiere 0 V en el pin DIM cuando su MCU no está alimentada, esta es una solución costosa y oscura, pero de estado sólido.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Necesita voltaje negativo para apagar el MOSFET de agotamiento, pero el Vishay VOM1271 se puede usar "al revés". Una vez más, solución oscura y costosa.

¡Muchas gracias por la respuesta! Con respecto al comentario de "solución costosa y oscura". La alternativa sencilla que puedo ver es ir con un suministro adicional de 10 V y controlarlo desde MCU con salida de voltaje o PWM. No estoy seguro de que será más barato.
El enfoque BJT no funcionará; de acuerdo con este gráfico, la salida no es cero a aproximadamente 0.3V
Si se ajusta a su presupuesto y requisitos, ¡ahí lo tiene! 0,3 V será muy difícil. Quizás algún Vgsth N-MOSFET súper bajo. Además, olvidé un pull-up en el esquema.
Además, ¿debería ser DIM- la conexión a tierra de la salida opto?
No, necesita un voltaje de puerta negativo para apagar un MOSFET de agotamiento.
Sólo de pensar; si las conexiones a tierra de la MCU y el circuito de atenuación están conectadas, entonces no tiene mucho sentido tener un controlador óptico, ¿cualquier tipo de controlador MOSFET serviría?
Sí, pero un controlador MOSFET completo es excesivo y aún necesita generar voltaje negativo. Siéntase libre de separar los terrenos si lo desea con el optoacoplador.
Finalmente pude probar esto. Desafortunadamente, no funciona como se esperaba: solo puede tirar de la puerta hasta -0.4V. ¿¿Algunas ideas?? PD. Hice una PCB de prueba con dos canales idénticos (uno con zener y otro sin), el resultado es el mismo para ambos. La compuerta se tira para -0,38 V para un canal y -0,41 V para el segundo. Ambos MOSFET se comportan bien ya que no entran en modo de agotamiento.
@GreyZone ¿Puede actualizar su pregunta con un esquema de lo que hizo y midió? -0.4 V debería ser más que suficiente para abrir el canal en su MOSFET.
Atenuación MeanWell 3 en 1
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