Zdroj produ pro LED s LM317

Rád bych se zeptal, zda mohu použít oba způsoby zapojení pro LM317. Vím, že zapojení zátěže za LM317-ku se běžně používá. Jenže bych toto zapojení chtěl použít pro LED displej se společnou anodou, tak bych chtěl vědět, zda se dá použít i druhé zapojení, kdy je zátěž před LM317-kou. Teoreticky by to mělo být možné. Dá se to ale takto skutečně použít ? Děkuji.

:arrow_right: administrator: přesunuto z "Elektronika s mikrokontroléry, procesory"
Zdroj_LM.jpg

Podle Kirchhoffových zákonů by to jít mělo, ovšem otázka je, jaký vliv na stabilizátor bude mít úbytek napětí na LED v druhém zapojení. Zřejmě nezbyde, než vyzkoušet…

Aha, tak to kámo asi nepůjde, když se pořádně podíváš na druhý zapojení, tak tranzistorem vlastně přizemníš jak výstup, tak ADJ. Něco to určitě dělat bude, ale regulovat proud asi ne :smiley:

Fungovat to bude, ale to chces ke kazdymu segmentu davat 317?

Měl jsem to v úmyslu. Jsou to cca 7 cm vysoký segmentovky a napájí se z 12V, jenže desetinná tečka má v sobě jen 2 LEDky, tak jsem myslel, že když tam dám 8 317-tek a nastavím pro všechny segmenty stejný proud, že to bude jednodušší, než pracně počítat a zkoušet různé odpory pro desetinnou tečku. Druhá varianta je dát odpory stejný a do série s desetinnou tečkou přihodit 2 LEDky a zastínit je tak, aby nebyly vidět, protože budou na zadní straně a budou svítit proti zdi. Ve hře jsou zatím obě varianty. Při ceně necelých 2,80 Kč za kus mi to nepřijde nějak extra finančně nákladný…

A jak to má bejt rychlý? Volil bych variantu “s LED”, akorát bych místo dvou ledek dal jednu zenerku a zdar…

Podle me jsou jednodussi ty odpory :slight_smile: Spocitat odpor pro ledky snad neni tak narocny :open_mouth: Ubytek napeti na segmentech byva uveden v datasheetu nebo si ho zmer. Varianta s 317 je sice mozna, ale prostorove a cenove narocnejsi, hlavne zbytecna.

Mahoney: 4-místný LED displej s PWM řízením jasu, cca 120Hz refresh celého displeje (z toho plyne cca 480Hz spínání), takže na rychlost to náročný není, ale varianta se zenerkou se neosvědčila. Má příliš velký rozdíl úbytku napětí pro různé proudy.

Kuto: Spočítat proud pro LEDku samozřejmě zvládnu, jen mi pořád připadá, že ta tečka svítí trošku jinak, než segmenty samotný, tak jsem myslel, že bych dal regulaci proudu bez ohledu na počet LEDek ve větvi.

A bylo by to dost rychlý i s těma stabilizátorama? Nebudou pouštět napěťový špičky, než “naběhnou”? Nepotřebujou oni před sebou a za sebou nějaký kondíky? Proč teda nepoužít jako zdroj proudu proudový zrcadlo s pár tranzistorama?

To vypadá dost jednoduše. Ušetřil bych navíc 1 IO (ULN2803), který to měl spínat.

Pouzitie prudoveho zdroja je sice pekne, ale pri znamej zatazi a znamom napati uplne zbytocne. Prudovy zdroj by mohol mat zmysel, ak by napatie kolisalo napr. medzi 10 - 14V. Ale ak je napatie rovnych 12V(+/-) a je po celu dobu prevadzky +/- rovnake prudove zdroje akosi postradaju zmysel lebo na nastavenie prudu stacia odpory. Iba ak by si mal hrozne vela prachov za suciastky, ktore inak nepotrebujes. A to sa tyka aj desatinnej bodky, len hodnota odporu bude ina. Ak chces robit dosku pre rozne displaye, potom na nu naletujes s inym displayom aj ine odpory.

Ak by Ti aj kolisalo napatie v nejakych inteciach alebo by bol nerovnomerny svit nejakeho segmentu (co nemusi odstranit ani pouzitie zdroja prudu), jednoduchsie a lacnejsie riesenie je nasledovne:

Nech je display 4 miesny 7 segmentovy
Nech display riadi MCU.
Potom, nech kazdy segment dostane prideleny cas na svietenie 2.5ms, t.j. cely display sa bude refresovat 100x za sekundu.

Nech ma prosecor prerusenie od niektoreho z casovacov tak raz za 250us. Potom ma do 2.5ms desat casovych krokov v ramci ktorych moze pre kazdy segment samostatne a dokonca pre kazdy prvok segmentu samostatne regulovat jas od 0 do 100% v desiatich krokoch. 250us nie je velmi kratky cas, ak mcu slape na 18.432MHz a program je napisany rozumne. Podla kvalifikovaneho odhadu individualne nastavenie svietivosti kazdeho prvku v segmente samostatne nemusi zaberat viac casu ako 50us -100us, takze mcu bude mat este 80% - 60% na vykonavanie inej cinnosti, co je celkom dost casu ak predpokladam, ze bude stacit ak tato cinnost sa bude vykonavat maximalne 1x za 2-10ms.
Predpokladam,ze do 100us mcu moze jas riadit nie len po jednotlivych prvkoch segmentu v zavislosti od ich svietivosti, ale aj od aktualnej velkosti napatia pre LED (jasne ze sa AD prevod nebude vykonavat 1x za 250us :slight_smile: ) a este sa da zvazit aj velkost okoliteho osvetlenia.

Ak by 10krokov nestcilo, kludne este mozes zbehnut na 50Hz refres a pocet krokov na riadenie jasu budes mat 20. Ak by mcu nemusel robit nic ine, ib riadit 4 segmenty LED, potom moze byt zakladna sw frekvencia pre PWM miesto 250us trebars 125us a pocet krokov sa zvysi na 40. A to je uz celkom slusny pocet.

PWM sa robi este aj tak, ze sice sa segmenty prepinaju pod 2.5ms (napriklad napnenim 74HC595 cez ktoru sa potom riadia tranzistoy typu ULN2830), ael na 74HC595 na signal OE je vyvedeny signal PWM z MCU a tym sa riadi jas vsetkych prvkov segmentu sucasne. Potom je granularita dana granularitou PWM co nemusi byt pod 256 krokov (0-2.5ms). No a casovac po preteceni moze vyvolat prerusenie, ktore zabezpeci prepnutie na dalsi segment.

Jednoduchych moznosti je vela, ale v ziadnej z nich nevidim zdroj prudu :slight_smile:

On bohužel nenapsal z jakých 12V to bude napájet, takže bych předpokládal (když tam chtěl dát proudový zdroje), že předpokládá, že těch 12V asi moc stabilních nebude… (?)

Tak myslim, ze stabilizator na 12V, na 10V, ci kolko mu to system dovoli je daleko daleko lacnejsi a na plochu mensi, ako 8 prudovych zdrojov, pri ktorych sa tak ci tak sa asi bude individualne hrat s hodnotou odporov, lebo ani odpory a ani LM317 nemaju 0.1%.

Ale v zasade s prudovymi zdrojmi v takom zapojeni ako ich Balú nakreslil moze problem riesit.

Ak by sa jednalo o mensie prudy, este by som chcel upozornit na exisenciu obvodu SAA1064, ktory to vsetko obsahuje v sebe, ale v dnesnych casoch lacnych mcu a tranzistorov uz tento obvod nepouzivam. Pri navrhu prudovych zdrojov si treba dat pozor na

  1. na sustave LM317+Uvyst(R) bude ubytok viac ako 3V.
  2. pri prude napr. 0.2A bude na tejto sustave 0.6W a viac, co uz pomaly hranici s potrebou pouzitia chladica. Ak je na TO220 tak okolo 0.5W, ledva sa da na nej udrzat prst (t~60°C).

tieto pocty samozrejme platia aj pre prud nastaveny iba odporom. Odpor musi byt primerane vykonovo dimenzovany. Akurat s odporom sa da nastavit Un tak, aby na nom bol relativne a primerane mensi ubytok ako na LM317+R. Napriklad aj taky 1V. Cim mensie napatie na odpore, tym sa samozrejme jedna o “horsi” prudovy zdroj. To sa da vyriesit klasickym prudovym zdrojom s dvoma tranzistormi a s ubytkom minimalne 0.8V a viac (LM317+R je to cez 3V) Tranzistor sa da samozrejme pouzit ako spinaci, takze pride k dalsej uspore suciastok.

Zvysok je v scheme :slight_smile:
izdroj.pdf (88.4 KB)

Přemýšlím na tím proudovým zrcadlem. Faktem je, že verze s LM317 vyjde cca na polovinu peněz… Proud by měl být cca 18 mA. Jenže IRF7103 vychází cca na 7 Kč, kdežto LM317 na 2,80 Kč. Pravda je, že je jednodušší deska. Jinak samozřejmě displej je řízený MCU ATmega8A bez krystalu na IntRC 8 MHz, kmitočet refreshe displeje je cca 122Hz. Snímání okolí zajišťuje fotorezistor s AD převodníkem ve freerunning režimu. Přerušení AD převodníku ukládá do paměti hodnotu osvětlení zkorigovanou tak, aby se pohybovala v rozmezí 0x10-0xFE. Pokud je hodnota AD menší, než 0x10, tak se dosadí 0x10, pokud je 0xFF, tak se dosadí 0xFE. Pod 0x10 kvůli nějakému miminálnímu jasu, 0xFE proto, že při přerušení od OCR se zhasíná displej a pokud by byla hodnota 0xFF, tak se displej nevypne. V přetečení čítače pak jenom pošlu data pro další segmentovku a zapnu jí. Diplej mění jas plynule a nikoliv skokově. Tzn., že hodnota OCR registru se nepřepisuje rovnou, ale iteruje k hodnotě z AD převodníku.
Proudove_zrcadlo.jpg

A ako by ta schema mala riadit prud? Preco prave prudove zrkadlo? Co si od toho slubujes?

Prudovym zrkadlom akurat minies 2x tolko prudu. Prudove zrkadlo je o tom, ze kolko prudu tecie cez jeden tranzistor, tolko prudu potecie cez ten druhy. Takze zelany prud x 2. Okrem toho, pri vyrobe prudoveho zrkadla treba pouzit suciastky, kde su tranzistory v ramci jedneho substratu. Je to kvoli teplotnym zmenam. Ak je prudove zrkadlo z dvoch roznych tranzistorov - darmo su na pl.spoji pri sebe - take zrkadlo stoji za milu belu. :slight_smile:

Pre toto použitie je najvýhodnejšie zapojenie, ktoré spomenul v pdf Martin, avšak s prúdovým zrkadlom to už nie je celkom tak ako píše - to že sa ,minie" 2x viac prúdu je len v prípade, kde je jedna vetva ,riadiaca" (napr. z pinu procesora), a druhá je ,záťažová" (obsahujúca ledky). V prípade, kde je ,záťažových" vetiev viac, je toto zapojenie veľmi výhodné, je však pravda, že na použitie rozsvecovania segmentov na displeji sa veľmi nehodí.

Hodí sa skôr napr. na svietidlo, kde je viac paralelne zapojených vetiev LED, ktoré všetky naraz buď svietia, alebo sú vypnuté (ako v prílohe - je to regulátor prúdu svietidla na akvárium, ktoré obsahovalo 15 vetiev, každá s 24 LED v sérií). Takisto sa dajú aj zmierniť výrobné (a teplotné) odchýlky parametrov tranzistorov, zapojením rezistorov do emitorov, na ktorých bude úbytok napätia zopár desatín Volta (čím väčší úbytok napätia, tým sa stáva použiteľnejšie aj zapojenie rôznych typov tranzistorov - s trochu rôznym prúdovým zosilňovacím činiteľom). Uvedená schéma bola len predbežná, tak hodnoty súčiastok nemusia byť správne - dodatočne sa upravovali; novú verziu by som robil skôr s N-Mosfetmi ako bipolármi.
AkvaLED.pdf (29.1 KB)

Jak vidím, tak jsem se pustil zbytečně složitou cestou. Asi se vrátím k tomu, že to budu spínat pomocí ULN2803 a pohraju si s odporama. Maximálně přidám do větve s desetinnou tečkou 2 LEDky, aby se srovnal úbytek napětí na číslicích a u desetinné tečky a já tak mohl použít všude stejné odpory.

Martine - Schéma proudového zrcadla jsem vzal tady : elektrorevue.cz/clanky/00001/index.html
a vyzkoušel ho tady : falstad.com/circuit/

V těhle věcech nejsem nijak kovaný a jen se snažím najít nějaké rozumné řešení. Mimochodem - ten IRF7103 jsou 2 N-kanál FET tranzistory v jednom pouzdře SO-8 a proud větví by měl být 15-18 mA. Ve Tvých schématech počítáš s proudama 150-200 mA, tj. 10x víc, než potřebuju. To by mi asi LEDky v segmentovkách moc nepoděkovaly… Jinak samozřejmě moc děkuju za snahu. A to nejenom Tobě, ale všem, co se snažili mi poradit.

To prudove zrkadlo sa mi zdalo byt zbytocne prave preto, ze potrebujes spinat kazdy prvok segmentu samostatne, takze podla mojho odhadu by si tam potreboval 8 prudovych zrkadiel, Z toho som vychadzal pri uvahe dvojnasobneho prudu. Dik za odkazy a drzim palce. :slight_smile: