Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

Driver led con possibilità di controllo in PWM: come fare?

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

Moderatori: Foto UtenteDirtyDeeds, Foto Utenteg.schgor, Foto UtenteIsidoroKZ, Foto UtenteBrunoValente, Foto Utentecarloc

0
voti

[11] Re: Driver led con possibilità di controllo in PWM: come far

Messaggioda Foto UtentedrGremi » 27 ago 2020, 15:36

AleEl ha scritto:Nonostante le parole non corrette, ho capito?

Si, il principio di funzionamento è corretto.

AleEl ha scritto:Ora, prossima domanda: come implemento il PWM?
Bisogna inserire un secondo mosfet controllato in PWM? É cosí semplice?

Quello è un metodo che dovrebbe funzionare.

Una alternativa potrebbe essere inserire un transistor in parallelo a Q1 che comandi in PWM. L'unica cosa a cui bisogna prestare attenzione (non è così banale) sono gli effetti capacitivi e il tempo che impiega il transistor Q2 ad accendersi. Potrebbe succedere che rimanga acceso in saturazione in maniera continuativa. A questo punto l'efficienza va a farsi benedire perché comunque la potenza viene dissipata (la soluzione è uguale al resistore).

Quella soluzione è stata scelta per una dinamo di bicicletta perché la tensione poteva variare di molto (parliamo di una 10ina di volt rispetto ad un led con una tensione di soglia di 3V).

Nel tuo caso propenderei per il MOS come hai messo e al posto di tutto quell'ambaradan di rete una resistenza (il valore va valutato) da una 10ina di W (bisogna valutare il valore con delle misure sul diodo e sul DC-DC). Ti vai a semplificare la vita.

Se vuoi fare l'altra soluzione devi dotarti di un simulatore circuitale. Curiosità, che studi hai (per capire come muoverci)?

Comunque seguirei le considerazioni di Foto Utenterichiurci, tra l'altro se sei agli inizi rimarrei a bassa frequenza. Il tuo controller a che frequenza fa uscire l'onda PWM?
Avatar utente
Foto UtentedrGremi
430 1 8
Frequentatore
Frequentatore
 
Messaggi: 173
Iscritto il: 20 nov 2019, 19:49

0
voti

[12] Re: Driver led con possibilità di controllo in PWM: come far

Messaggioda Foto UtenteAleEl » 27 ago 2020, 16:34

drGremi ha scritto:Una alternativa potrebbe essere inserire un transistor in parallelo a Q1 che comandi in PWM. L'unica cosa a cui bisogna prestare attenzione (non è così banale) sono gli effetti capacitivi e il tempo che impiega il transistor Q2 ad accendersi. Potrebbe succedere che rimanga acceso in saturazione in maniera continuativa. A questo punto l'efficienza va a farsi benedire perché comunque la potenza viene dissipata (la soluzione è uguale al resistore).


Giusto per curiositá, riesci a spiegarmi un attimo questa cosa?

drGremi ha scritto:Nel tuo caso propenderei per il MOS come hai messo e al posto di tutto quell'ambaradan di rete una resistenza (il valore va valutato) da una 10ina di W (bisogna valutare il valore con delle misure sul diodo e sul DC-DC). Ti vai a semplificare la vita.

Se vuoi fare l'altra soluzione devi dotarti di un simulatore circuitale. Curiosità, che studi hai (per capire come muoverci)?

Comunque seguirei le considerazioni di Foto Utenterichiurci, tra l'altro se sei agli inizi rimarrei a bassa frequenza. Il tuo controller a che frequenza fa uscire l'onda PWM?


A che rete ti riferisci? Ci sono 3 resistenze: shunt, pull-up del MOS principale e pull-down del MOS con PWM

Io un simulatore sul computer ce l'ho: Multisim

Devo andare in quarta, istituto tecnico elettronico

Il PWM del controller esce a circa 500Hz. Potrebbe peró servire un altro tipo di controller che comunque ho giá, ed in quel caso la frequenza sarebbe di 1kHz
Avatar utente
Foto UtenteAleEl
253 4 10
Stabilizzato
Stabilizzato
 
Messaggi: 441
Iscritto il: 9 ago 2016, 20:22

0
voti

[13] Re: Driver led con possibilità di controllo in PWM: come far

Messaggioda Foto UtentedrGremi » 27 ago 2020, 17:10

Ti chiedo scusa per l'obrobrio che sto per caricare, ma sono da smartphone e non so come modificare il disegno.
Screenshot_20200827-170226~2.png


In questo modo Q3 spegne Q2 indipendentemente da Q1. Il problema può essere il ritardo R1 * Cg2. Il segnale PWM in questo modo è invertito.
Bisogna vedere dove sono i poli, potrebbe non dovrebbe essere un problema a 1kHz.
Il vantaggioeè che aggiungi un transistor economico al posto di uno costoso.
Avatar utente
Foto UtentedrGremi
430 1 8
Frequentatore
Frequentatore
 
Messaggi: 173
Iscritto il: 20 nov 2019, 19:49

0
voti

[14] Re: Driver led con possibilità di controllo in PWM: come far

Messaggioda Foto UtenteAleEl » 27 ago 2020, 17:31

I componenti li ho giá in casa... tanto vale usare il MOS ed evitare eventuali problemi

L'unica cosa che mi preoccupa peró é la Vgs max del mosfet, che é di 20 volt.
Alimentato a 36 volt, la R1 non posso metterla direttamente in quel modo
Avatar utente
Foto UtenteAleEl
253 4 10
Stabilizzato
Stabilizzato
 
Messaggi: 441
Iscritto il: 9 ago 2016, 20:22

0
voti

[15] Re: Driver led con possibilità di controllo in PWM: come far

Messaggioda Foto UtentedrGremi » 27 ago 2020, 17:43

Dimentichi che Q1 succhia corrente. La Vgs2 è fissata una volta fissata la corrente Id2. Q2 lavora in saturazione. Fai i dimensionamenti a mano e poi verifica con il simulatore circitale.
Avatar utente
Foto UtentedrGremi
430 1 8
Frequentatore
Frequentatore
 
Messaggi: 173
Iscritto il: 20 nov 2019, 19:49

0
voti

[16] Re: Driver led con possibilità di controllo in PWM: come far

Messaggioda Foto UtenteAleEl » 27 ago 2020, 18:01

Non capisco..
Al gate del MOS non cade Vcc?
Avatar utente
Foto UtenteAleEl
253 4 10
Stabilizzato
Stabilizzato
 
Messaggi: 441
Iscritto il: 9 ago 2016, 20:22

0
voti

[17] Re: Driver led con possibilità di controllo in PWM: come far

Messaggioda Foto UtentedrGremi » 27 ago 2020, 18:34

No, hai il partitore tra la resistenza differenziale drain source di Q1 e R1. In Q1 in condizioni stazionarie scorre una corrente non nulla.
Ma mi sa le derivate non le hai fatte che si fanno in un 4°se non addirittura in 5° liceo scientifico, penso quindi così anche al tecnico. Non ha senso spiegarla bene perché servono delle basi matematiche. Penso lo farai o in 5o o se proseguirai l'università dipende cosa prenderai.

Spiegata male, ma molto male, anche un transistor puoi vederlo come una resistenza (variabile in funzione però di molti parametri, per il MOS la Vgs, Vds, trascuriamo la tensione di bulk, effetto body e compagnia bella che in transistori discreti ha poco senso). In questo caso è il reciproco della derivata della Id in funzione della Vds.

Comunque non importa. Ficca nel simulatore, fai una analisi DC e vedi che tensione ti esce. So che ti sto consigliando di fare una cosa che non si dovrebbe fare, cioè andare a tentoni col simulatore, però credo in questo caso specifico sia la scelta migliore così vedi con i tuoi occhi.
Avatar utente
Foto UtentedrGremi
430 1 8
Frequentatore
Frequentatore
 
Messaggi: 173
Iscritto il: 20 nov 2019, 19:49

0
voti

[18] Re: Driver led con possibilità di controllo in PWM: come far

Messaggioda Foto UtenteAleEl » 27 ago 2020, 19:21

Screenshot (599).png


Ho fatto la simulazione, mettendo i multimetri nei punti che mi interessavano.
La tensione sul MOS con un duty cycle del 100% (in realtá 99%), é di 29 volt circa

Nel transistor scorrono 301uA

Poi, ho una domanda... La tensione in eccesso cade sul Mosfet
Per calcolare la potenza che dissipa, devo fare Vds * Iled oppure posso fare Rds * Iled^2?

Perché dalla simulazione ho che:
Vgs = 34 volt (comprensibile, al posto del led c'é una resistenza...)
Igs = 0,886A (prevista, i calcoli erano giusti. R = 0,6 / Iled)
Rds = 0,4 Ohm (IRF520)

In un caso esce: Pdiss = 34 volt * 0,886 A = 30,124 Watt
Nell'altro caso esce: Pdiss = 0,4 Ohm * 0,785 A^2 = 0,31 Watt

Va da sé che il secondo caso in questa situazione sarebbe ottimale..
Contando peró che alla fine cadranno si e no 2 volt sul mosfet, 2 Watt sono accettabili se la formula corretta fosse la prima.
In ogni caso, quella corretta quale sarebbe? Grazie in anticipo
(probabilmente mi perdo qualcosa io e sono scemo..)
Avatar utente
Foto UtenteAleEl
253 4 10
Stabilizzato
Stabilizzato
 
Messaggi: 441
Iscritto il: 9 ago 2016, 20:22

1
voti

[19] Re: Driver led con possibilità di controllo in PWM: come far

Messaggioda Foto UtentedrGremi » 27 ago 2020, 21:21

Non devi guardare la tensione su un nodo rispetto a massa per vedere se rispetti le specifiche del MOS. Ti interessa la Vgs che è tensione sul gate rispetto a massa - tensione sul source rispetto a massa. Sono circa 7 V.

Per calcolare qualsiasi potenza media dissipata su un bipolo puoi sempre fare caduta di tensione sul bipolo per corrente che lo attraversa (se sei nel dominio del tempo, nel dominio dei fasori ci va un mezzo (se non usi i valori efficaci) e la corrente va coniugata, se quanto ho appena scritto ti è arabo ignoralo, lo farai per il momento non interessa).

La resistenza che hai preso dal datasheet non è la resistenza differenziale. Quella non la trovi dal datasheet, dipende dal punto di lavoro e te la calcoli. Quella dovrebbe essere la minima resistenza drain source, tra l'altro lavorerà in saturazione quel transistor e non in zona lineare. Altrimenti anche quella formula è corretta.

Per future simulazioni ilLED sostituiscilo con dei diodi, mettine tanti in serie fino a raggiungere la giusta caduta.

Occhio alla resistenza di shunt, o ne metti un po'in parallelo/serie o da 1/4 W si brucia.
Avatar utente
Foto UtentedrGremi
430 1 8
Frequentatore
Frequentatore
 
Messaggi: 173
Iscritto il: 20 nov 2019, 19:49

0
voti

[20] Re: Driver led con possibilità di controllo in PWM: come far

Messaggioda Foto UtenteAleEl » 27 ago 2020, 22:13

drGremi ha scritto:Non devi guardare la tensione su un nodo rispetto a massa per vedere se rispetti le specifiche del MOS. Ti interessa la Vgs che è tensione sul gate rispetto a massa - tensione sul source rispetto a massa. Sono circa 7 V.


Ok ora torna anche il nome... Vgs = Vg - Vs
Grazie per il chiarimento, una informazione in piú da aggiungere al "database del cervello"

drGremi ha scritto:Per calcolare qualsiasi potenza media dissipata su un bipolo puoi sempre fare caduta di tensione sul bipolo per corrente che lo attraversa (se sei nel dominio del tempo, nel dominio dei fasori ci va un mezzo (se non usi i valori efficaci) e la corrente va coniugata, se quanto ho appena scritto ti è arabo ignoralo, lo farai per il momento non interessa).


Quindi la prima formula, P = Vmos * Iled
Perfetto anche se dissiperá un po'
Sui datasheet dei componenti c'é la potenza massima dissipabile dal case a temperatura ambiente, giusto?

drGremi ha scritto:La resistenza che hai preso dal datasheet non è la resistenza differenziale. Quella non la trovi dal datasheet, dipende dal punto di lavoro e te la calcoli. Quella dovrebbe essere la minima resistenza drain source, tra l'altro lavorerà in saturazione quel transistor e non in zona lineare. Altrimenti anche quella formula è corretta.


No, la resistenza l'ho presa dal software, ma é indicativa. Sapevo del fatto di doverla calcolare, anche se non so esattamente come fare
Il calcolo era giusto per avere un'idea approssimativa

drGremi ha scritto:Per future simulazioni ilLED sostituiscilo con dei diodi, mettine tanti in serie fino a raggiungere la giusta caduta.

Occhio alla resistenza di shunt, o ne metti un po'in parallelo/serie o da 1/4 W si brucia.


Va bene, la prossima volta metto diodi in serie allora, grazie.
La resistenza di shunt l'ho messa giusto per la simulazione, nella vita reale non sará da 1/4W in serie ma una resistenza di potenza unica del valore piú o meno corretto, con i Watt giusti dopo averli calcolati
Avatar utente
Foto UtenteAleEl
253 4 10
Stabilizzato
Stabilizzato
 
Messaggi: 441
Iscritto il: 9 ago 2016, 20:22

PrecedenteProssimo

Torna a Elettronica generale

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 45 ospiti