http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX16819-MAX16820.pdf
Tein tuollaisen vakiovirtahakkurin IRLR3103-fetillä ja 47 mikron kelalla. Muuten komponentit kuin tuossa valmistajan esimerkkikytkennässä. Hyvin toimi eikä juuri lämmennytkään. Käynnistin useita kertoja, myös ilman kuormaa ja hyvin pelitti. Kuormana teholedejä. N. puolen tunnin käytön jälkeen hakkuri sammui kesken kaiken. Ledit toimivat eli niissä ei ole vikaa.
IC:n Vc-lähdössä on kyllä 5 V eli sen sisäinen regulaattori toimii, mutta kun sen kytkee DIM-tuloon, niin jännite tippuu alle 3 volttiin eikä hakkuri käynnisty. Ennen jännite pysyi 5 voltissa ja hakkuri käynnistyi. Pakko-ohjasin DIM-tulon ulkoisella 5 voltilla, mutta ei silti käynnistynyt eli DRV lähtö ei noussut 5 volttiin, vaikka juotin fetin gaten irti.
Kävin juotokset läpi eikä mitään löytynyt. IC:n pohja on juotettu maapadiin kiinni jäähdytystä varten niin kuin speksi neuvoo. Onko IC:n DRV-lohko kärähtänyt?
Mikä voi hiljentää hakkuri-IC-piirin yhtäkkiä? ESD-suojaus oli käytössä.
Tein tuollaisen vakiovirtahakkurin IRLR3103-fetillä ja 47 mikron kelalla. Muuten komponentit kuin tuossa valmistajan esimerkkikytkennässä. Hyvin toimi eikä juuri lämmennytkään. Käynnistin useita kertoja, myös ilman kuormaa ja hyvin pelitti. Kuormana teholedejä. N. puolen tunnin käytön jälkeen hakkuri sammui kesken kaiken. Ledit toimivat eli niissä ei ole vikaa.
IC:n Vc-lähdössä on kyllä 5 V eli sen sisäinen regulaattori toimii, mutta kun sen kytkee DIM-tuloon, niin jännite tippuu alle 3 volttiin eikä hakkuri käynnisty. Ennen jännite pysyi 5 voltissa ja hakkuri käynnistyi. Pakko-ohjasin DIM-tulon ulkoisella 5 voltilla, mutta ei silti käynnistynyt eli DRV lähtö ei noussut 5 volttiin, vaikka juotin fetin gaten irti.
Kävin juotokset läpi eikä mitään löytynyt. IC:n pohja on juotettu maapadiin kiinni jäähdytystä varten niin kuin speksi neuvoo. Onko IC:n DRV-lohko kärähtänyt?
Mikä voi hiljentää hakkuri-IC-piirin yhtäkkiä? ESD-suojaus oli käytössä.
Vastaukset 17
Vanhimmat
Eihän siinä muuta, kuin että olet onnistunut rikkomaan piirin. Tarkista vielä, että R_sense vastus ei ole poikki.
Tuossa syntyy lämpötehoa 0,2W eli ei ainakaan pala poikki.
Ja jos piiri ei ole saanut ylijännitteitä, niin jäähdytys ei ole riittänyt. Onko sen IC:n pohjan juotto maapadiin epäonnistunut tai sitten maapadi liian pieni??
Tai sitten piirilevysuunnittelu epäonnistunut, joka on aiheuttanut parasiittivärähtelyjä...
Data sheet, sivu 8:
"PCB Layout Guidelines
Careful PCB layout is critical to achieve low switching
losses and stable operation. Use a multilayer board
whenever possible for better noise immunity. Minimize
ground noise by connecting high-current ground
returns, the input bypass-capacitor ground lead, and
the output-filter ground lead to a single point (star
ground configuration). In normal operation, there are
two power loops. One is formed when the MOSFET is
on and the high current flows through IN—RSENSE—
LEDs—Inductor—MOSFET—GND. The other loop is
formed when the MOSFET is off when the high current
circulates through RSENSE—LEDs—Inductor—freewheeling
diode. To minimize noise interaction, each
loop area should be as small as possible.
Place RSENSE as close as possible to the input filter
and IN. For better noise immunity, a Kelvin connection
is strongly recommended between CSN and RSENSE.
Connect the exposed paddle to a large-area ground
plane for improved power dissipation."
Tuossa edellisen viestin lainauksessa:
"Connect the exposed paddle to a large-area ground
plane for improved power dissipation."
Eli puhutaan "large-area ground
plane" Eli pinta-alaltaan suuresta maatasosta, johon se IC:n "pohja" tulisi liittää...
Tuossa vielä lisädokumenttia EVKIT:istä, josta apua komponenttien sijoittelusta ja painokytkennän teossa:
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX16820EVKIT.pdf
Ilmeisesti pk-levyn pohjapuolen kuparointi toimii jäähdytyslevynä...
Heh! Aikamoinen suunnittelun kukkanen tuo EV-KIT. Tosin helposti saa mittarit kiinni.
Mulla cooling plate on yhdistytty isoon maatasokupariin. IC:n alla on niin iso kuin mahtuu ja itseasiassa GND menee IC:n ali nelosnastalle.
Laitoin IC:n alle kuparipastaa ja lämmitin sitten molemmista päistä IC:n ali menevää kuparia.
EI toi IC käytössä kovin lämpimältä tuntunut.
Maadoitus on tähtipiste.
Mystistä... ja elektroniikka on hieno harrastus. :(
Vaihdoin IC:n. Toimi hetken enkä ehtinyt kuormittaa sen verran, että olisi ehtinyt lämmetä. Muutama sekunti kerrallaan.
Tällä kertaa piirin Vc antaa ulos melkein tulojännitteen verran.
Hajoaako piiri siksi, että kun ledit irrotetaan lennossa, kelalta tuleva jännitepiikki menee CSN-nastasta sisään. Tämä pistehän on 0,1 ohmilla tulojännitteessä kiinni, mutta onhan vastuksessa hieman induktanssia?
PS. Ehdottakaa kestäviä step-down-controllereita, joilla saa helposti pienihäviöisen vakiovirtalähteen toteutettua.
Virtarajoitusvastus poikki tai suurentunut vastuksen läpi kulkevat virtapiikit ovat suurehkot.
Käyttöjännite pitää olla suurempi kuin ledien kynnysjännite,muuten ei käynnisty.
Kokeile fetin toiminta,kytke ledien sarjaan vastus joka rajoittaa virran (100R) ja kytke geitille suuren vastuksen kautta 5V ledien pitäisi syttyä himmeästi kun kytket geitin maihin pitää ledien sammua.
"Virtarajoitusvastus poikki tai suurentunut vastuksen läpi kulkevat virtapiikit ovat suurehkot."
Vastus on ehjä. Virta vaihtelee kahden arvon välillä, jotka saa laskemalla speksin jänniterajoista.
"Käyttöjännite pitää olla suurempi kuin ledien kynnysjännite,muuten ei käynnisty."
Totta. Jos käyttöjännite ei ole riittävän suuri ledien jännitteeseen nähden, pulssisuhde on 1 eli fet johtaa koko ajan. Toimii näin ja oikein. Jossain muutaman voltin paikkeilla IC sammuttaa itsensä.
"Kokeile fetin toiminta,kytke ledien sarjaan vastus joka rajoittaa virran (100R) ja kytke geitille suuren vastuksen kautta 5V ledien pitäisi syttyä himmeästi kun kytket geitin maihin pitää ledien sammua."
Fet ja ledit toimivat. Mosfetinhan saa johtamaan, kun kytkee gaten irti piirilevystä ja hipaisee sormella positiivisen varauksen gatelle (muisti-ilmiö, voi mennä rikki tässä).
Kiitos vaivannäöstä. Epäilen, että IC sai siipeensä, kun kytkin ledit lennossa irti useamman kerran. Silloinhan kelasta tulee jännitepiikki. Pisti juuri uudet samppelit tilaukseen ja lisään piirilevylle ledien kytkentäpisteiden väliin 1 mikron kondensaattorin ja diodin estosuuntaan. Pitäiskö diodin olla joku spesiaali vai käykö 1N400X?
Pistin uudet samppelit tilaukseen.
Kytken piirilevylle ledien kytkentäpisteiden väliin 1 mikron konkan ja estosuuntaisen diodin.
--> suojaa kelalta purkautuvalta negatiiviseltä jännitepiikiltä, kun ledit irrotetaan lennossa.
Tarkastan infrapunalämpömittrilla IC:n kotelon ja ground platen lämpötilaeron.
--> varmistus lämmön siirtymisestä
Nyt tarttis digiskoopista olisi nyt iloa...tai edes analogisesta.
Oliko sinulla ollenkaan tuota D1-diodia, ktso linkin kuvaa:
http://www.aijaa.com/img/b/00615/2746037.gif
Se pitäisi olla nopea diodi, mieluiten Shottky (jännitekesto suurempi, kuin käyttöjännite). Tämä diodi D1 ja sisäänmenon 1uF kondensaattori C2, (jonka rinnalle voi vielä laittaa 0,1uF keraamisen) suojaa kyllä tuon kelan back_emf-jännitepiikeiltä.
Tuo ledien yli oleva kondensaattori C3 tasaa lähinnä ledien virran rippleä.
Sulla on nyt joku perustuvaa laatua oleva kömmähdys siinä, kun IC ei kestä...
Tuossa linkin kuvassa, missä komponenttien kohdalla lukee open, ei ole välttämättömiä.
Ja ota huomioon, että hakkurin toimintataajuus parhaimmillaan on 2MHz. Saattaa olla myös, että käyttämäsi fetin gate_source-kapasitanssi on niin iso,(voi olla lähes 1000pF) että kuormittaa ohjainta liikaa, kun käytössä on suuri 2MHz hakkuritaajuus. Fetin gaten ja IC:n väliin vois laittaa pienen vastuksen tai vielä parempi joku emitteri- tai sourceseuraaja. Sourceseuraaja olis parempi, niin saadaan kytkentä- ja katkaisuajat lyhyeksi.
Katsoin tuota datasheet'tiä. Tuon IC:n gate_driver pystyy kyllä antamaan melkoisia virtoja:
"MOSFET Selection
The MAX16819/MAX16820’s gate driver is capable of
sourcing 0.5A and sinking 1A of current. MOSFET selection
is based on the maximum input operating voltage
VIN, output current ILED, and operating switching frequency.
Choose a MOSFET that has a higher breakdown
voltage than the maximum operation voltage, low
RDS(ON), and low total charge for better efficiency.
MOSFET threshold voltage must be adequate if operated
at the low end of the input-voltage operating range."
Samalla se merkitsee sitä, että IC lämpenee melkoisesti, jos gate-kapasitanssi on iso...
Mulla on ledimokkula n. 1,5 metristen (0,8 mm2) johtojen päissä. Johdoissa menee ledeille 2 ampeerin tasavirta, jossa on 0,2-2 MHz:n rippeli. Virta vaihtelee rippelin takia välillä 1,9 ja 2,1 A niin kuin hakkureissa tapahtuu ilman suodatuskonkkaa.
Haittaako johtojen induktanssi ja kapasitanssi vai säteilevätkö johdot niin paljon, että hakkuri itse kuolee omiin häiriöihinsä?
IC:n lämpöteho on maksimissaan reilun watin verran ja maksimikäyttölämpötila 120 astetta. Levyllä IC tuntui vain aavistuksen lämpimältä ja fet hieman enemmän. Kuitenkin reilusti alle 60 astetta.
Diodi on 1N5822
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/1N5820-D.PDF
Kyllähän tuo diodi näyttäs sopivalta. Jos ledille pitkät johdot, niin sitten käytät tuota C3 siten, että se on liitetty lyhyillä johtimilla L1:n ja R1:n väliin. Ja ne ledijohdot kytket C3:n liitosjohtoihin. Sen lediliitosjohdon voi tehdä kierretystä johtoparista tai vaikkapa mikrofonijohdosta siten, että suojasukka on U1:n pinnissä 2.
Siihen ledijohtoon voi vielä varmuuden välttämiseksi pujotta ferriittiholkin lähelle C3:n päätä.
Sain vastauksen Maximin asiakaspalvelun teknisestä tuesta. Hekin epäilevät piirin rikkoutuvan ledien poiskytkemisen aiheuttamasta jännitepiikistä, joka seuraa kelan virran katkeamisesta. Maximin tekninen tuki neuvoi laittamaan kondensaattorin ledin syöttöpisteisiin niin kuin olen suunnitellutkin.
Antoivat kondensaattorin karkean mitoituskaavan, jolla saa arvoksi 0.1 uF tai enemmän.
Eli näillä mennään.
"Digiskoopin hinnalla rikkoo ja korjaa monta kytkentää." ;)
Sitä minä ihmettelen, minkä v**un takia sinun pitää irroittaa ja kytkeä ledikuorma "lennossa". Sitä ei ole suunniteltu sellaiseen käyttöön.
http://www.aijaa.com/img/b/00615/2746037.gif
Kun irroitat ledikuorman päällä olevasta hakkurista, virrantunnistusvastuksen yli oleva jännite katoaa ja U1 muuttaa äkisti pulssisuhdetta yrittäen puskea lisää virtaa ja sekoaa.
Voit sammuttaa ledit vetämällä 3-nastan maapotentiaaliin, tai katkaisemalla virran koko kyttkennästä.
Led-mokkula tulee liittimillä kiinni hakkuriin eli on mahdollista, että ledit irrotetaan lennossa. Tietysti on viisainta sammuttaa virrat ensin, mutta miksi vahingossa ei kävisi toisin. Hakkuri saa tällaisesta käyttäjän toiminnasta mennä rikki. Hieman analoginen tilanne: Voihan kaksi johtoa kytkeä aina oikein kahteen toiseen johtoon, mutta 2-napaisella liittimellä ne menevät aina oikein päin.
Ei se hakkuri sekoa, vaan IC työntää fetin gatelle +5 VDC (pulssisuhde 100%) ja lähtöjännite on yhtä suuri kuin tulojännite.