Hallo zusammen, ich bin momentan an meiner Bachelor Arbeit und muss ein Vorschaltgerät für eine LED-Leuchte entwickeln. Die groben Daten der Leuchte sind 86V/0.44A, das EVG soll aber auch für andere Leuchten einsetzbar sein, sprich variable Spannung/Strom. Zunächst soll die Eingangsspannung von 230V AC gleichgerichtet und heruntergeregelt werden. Geregelt wird das alles letzendlich über einen Mikrocontroller, der den Strom über einen Messshunt misst. Momentan schwanke ich noch zwischen Abwärtswandler und Sperrwandler. Ich finde leider keine genauen Angaben, mit welchem man in meinem Bereich den höheren Wirkungsgrad erzielen kann. Beim Sperrwandler ist die variable Spannung allerdings nur schwer zu realisieren. Was meint ihr, mit welchem Wandler der besseren Wirkungsgrad realisierbar ist? Und habt ihr noch irgendwelche Tips? Grüße Dominic
Brauchst du eine PFC? Besseren Wirkungsgrad hat grundsätzlich der Abwärtswandler, wegen der geringeren Spitzenströme. Dafür ist er eben nicht galvanisch getrennt, und kann in der Spannung nur nach unten. Sperrwandler kann man galvanisch getrennt ausführen und rauf/runter wandeln. Edit: den Sperrwandler gibt es auch in nicht isolierter Ausführung, nennt sich dann Buck-Boost bzw Inverter...
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µC würd ich lassen. Das können analoge Schaltkreise besser und das Problem der Hilfsspannungserzeugung wirst Du dadurch auch nicht los. Es ist egal ob ich 5V für einen µC oder 12V für einen analogen Regel-IC brauche. Ich würde das als Step-Down-Wandler auslegen, weil die Leuchte bei 86V sowieso berührungssicher ausgelegt werden muß. Da brauch ich keine galvanische Trennung vom Stromnetz. Bei Sperrwandler-Konzepten hätte ich wieder das Problem mit dem prinzipbedingt lückenden Stromfluß in der Last, was ich nur mit relativen großen Kondensatoren ausgleichen kann. Bei Step-Down-Wandlern bringt mir die Induktivität bei richtiger Auslegung schon einen recht guten Gleichstrom und ich kann sehr kleine Siebkondensatoren verwenden, evtl. sogar ganz drauf verzichten. Ach ja, PFC braucht man ab 70W oder so. Hat diese Lampe aber nicht.
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Schau das LED-Lampen-Kochbuch von TI an, darin hat es tonnenweise Schaltungsvorschläge. http://www.ti.com/lit/sg/slyt434/slyt434.pdf Warum ein uC? Es gibt sehr viele analoge ICs, die genau das machen. Wenn es unbedingt ein uC sein soll (wegen lustig oder weil jemand die Aufgabe so vorgegeben hat): Rechne aus, welche PWM-Auflösung Du brauchst. Sagen wir ein Schaltnetzteil mit 300 kHz, Controller hat 16 MHz Takt, gibt im besten Fall eine Auflösung von 1/53 oder 2%. Da der Strom einer LED exponentiell mit der Spannung steigt und man locker 1%-Schritte als Flackern sieht, würde ich mir eher 0.1% PWM-Auflösung wünschen. Das ist 1/20 vom Beispiel oben. Du brauchst einen Controller mit hochauflösendem PWM, die sind rar, gibt es aber zu genau dem Zweck.
Schon mal vielen Dank für die Hilfe! Ich bin auch der Meinung, dass die galvanische Trennung nicht unbedingt nötig ist. Mein Chef würde sie aber trotzdem gerne haben, um Kurzschlussfestigkeit zu gewährleisten. Ich denke das bekommt man aber auch bei einem Abwärtswandler mit einem Eingangs-Trafo und entsprechender Regelung hin. Ich werde vermutlich auch zunächst einen IC nehmen und erst wenn das funktioniert auf den Mikrocontroller STM32F105 umsteigen. Ich denke da sollte auch die Auflösung kein Problem sein: 72MHz bei einer Schaltfrequenz von ungefähr 200kHz --> 0,28% Den Mikrocontroller brauch ich, da das EVG letztendlich über einen CAN-Bus kommunizieren soll. Kennt ihr eventuell gute ICs, die wenn möglich bis Spannungen von ungefähr 150V schalten können? Am besten Ohne integrierten MOSFET, da ich beim Umstieg auf den Mikrocontroller so wenig wie möglich verändern will.
Dominic W. schrieb: > Ich bin auch der Meinung, dass die galvanische Trennung nicht unbedingt > nötig ist. Mein Chef würde sie aber trotzdem gerne haben, um > Kurzschlussfestigkeit zu gewährleisten. Ich denke das bekommt man aber > auch bei einem Abwärtswandler mit einem Eingangs-Trafo und > entsprechender Regelung hin. Das hat nichts miteinander zu tun. Man bekommt das auch mit einem Abwärtswandler ohne Trafo hin. Dominic W. schrieb: > Den Mikrocontroller brauch ich, da das EVG letztendlich über einen > CAN-Bus kommunizieren soll. Es gibt auch verschiedene Möglichkeiten mit einem µC analoge Schaltregler-ICs zu steuern, die modernen sind auch größtenteils dafür vorgesehen. Im einfachsten Fall haben sie einen Shutdown Eingang zum ganz ausschalten, und die Stellgröße kann man über einen DAC oder teilweise sogar digital vorgeben.
Gerhard W. schrieb: > Das hat nichts miteinander zu tun. Man bekommt das auch mit einem > Abwärtswandler ohne Trafo hin. Um den Wirkungsgrad zu verbessern ist es denk ich trotzdem sinnvoll, da bei niedrigem Tastverhältnis die Schaltverluste überwiegen. Da ich die 325V sowieso nicht komplett brauche, ist ein 2:1 Trafo vermutlich sinnvoll. > Es gibt auch verschiedene Möglichkeiten mit einem µC analoge > Schaltregler-ICs zu steuern, die modernen sind auch größtenteils dafür > vorgesehen. Im einfachsten Fall haben sie einen Shutdown Eingang zum > ganz ausschalten, und die Stellgröße kann man über einen DAC oder > teilweise sogar digital vorgeben. Hast du zufällig ein Beispiel? Ich finde leider keinen passenden IC.
Gerhard W. schrieb: >> Mein Chef würde sie aber trotzdem gerne haben, um >> Kurzschlussfestigkeit zu gewährleisten. > Das hat nichts miteinander zu tun. Man bekommt das auch mit einem > Abwärtswandler ohne Trafo hin. ...bzw. wenn ein Kurzschluss entstehen würde, dann höchstwahr- scheinlich auf der Primärseite, weil dort die meisten und die empfindlichsten Teile sind. Für einen Kurzschlussschutz reicht aber schon eine simple Glasrohrsicherung bzw. ein Sicherungs- widerstand. Letzterer ist vermutlich billiger. Gruss Harald
> Um den Wirkungsgrad zu verbessern ist es denk ich trotzdem sinnvoll, da > bei niedrigem Tastverhältnis die Schaltverluste überwiegen. Da ich die > 325V sowieso nicht komplett brauche, ist ein 2:1 Trafo vermutlich > sinnvoll. **hust** Danke, reicht mir ... bin raus.
> Für einen Kurzschlussschutz reicht > aber schon eine simple Glasrohrsicherung bzw. ein Sicherungs- > widerstand. Letzterer ist vermutlich billiger. Ich denke ein Sicherungswiderstand reagiert vermutlich zu langsam oder? Die Kosten sind für den Anfang sowieso relativ egal. magic smoke schrieb: > **hust** Danke, reicht mir ... bin raus. Sorry, hab mich verlesen. Es hat nur was mit dem niedrigen Ausgangsstrom zu tun. Eine einfache Verbesserung hätte es auch getan...
Könnt ihr mir zufällig eine Speicherdrossel empfehlen? Ich habe gelesen, dass die Drossel mindestens einen Sättigungsstrom vom 1,5 - 2 fachen des benötigten Stromes haben sollte. Die Drossel sollte also ca bei 10mH und 1A liegen. Habe momentan diese hier raus gesucht: http://de.farnell.com/bourns-jw-miller/1140-103k-rc/high-current-choke-10mh-1-3a-10/dp/1185411 Allerdings ist sie doch relativ teuer und der DCR ist ziemlich hoch. Gruß
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