Hackear un módulo convertidor reductor de CC / CC barato (chip LM2596) en un controlador CC LED

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En Internet, puede encontrar un montón de módulos de convertidor reductores de CC / CC baratos, como el siguiente:

quesebasaenun LM2596-ADJ SMPS IC y sigue el esquema de la aplicación notas de el fabricante:

Porotrolado,elcambiodelosmódulosdecontroladordeLEDdecorrienteconstanteesbastantemáscaro,enpromedio.

Porlotanto,penséqueseríabueno,desdeelpuntodevistadeunaficionado,piratearesemóduloparaconvertirloenuncontroladordeLEDdemododeinterruptordecorrienteconstante.Aunquenoesperoqueseaundiseñooptimizado,sifunciona,deberíaofrecermuchamáseficienciayflexibilidadqueuncontroladorCClineal.

Eltrucoquemegustaríahacervinoamimentealverelesquemainternodeesechip;Aquíestálaversióndevoltajefijo,queincorporaR1yR2.Enelmóduloreal,R1yR2sonexternos,implementadoscomountrimpot(Nota:laimagenacontinuaciónfueextraídadelaversión2013delahojadedatos,queyanoestádisponibleenelsitiodeTI):

Ese divisor de voltaje R1-R2 muestrea una parte de la salida regulada y la retroalimenta al pin FB (realimentación) del IC, que está conectado internamente a un amplificador de error clásico, que lo compara con una referencia de 1.235V. Entonces, al menos en teoría, pensé, si muestreaba la corriente en la carga con una resistencia de lado bajo y alimentaba esa caída de voltaje en el pin FB, con una opción adecuada de la resistencia de muestreo, tal vez el circuito funcionaría como un Conductor de cc Por ejemplo, con una resistencia de 10 ohmios, podría obtener una corriente de salida de 123.5mA.

¿Mi razonamiento es correcto? ¿Funcionaría ese diseño? ¿Podría haber problemas tales como posibles oscilaciones debido a la modificación de la topología de la trayectoria de retroalimentación? Cualquier comentario o consejo es bienvenido!

Nota: Me gustaría que el truco fuera simple y barato. Agregar más circuitos activos, como opamps adicionales, derrotaría mi objetivo inicial. De todos modos, aún valoro los consejos de diseño significativos, incluso si no se ajustan a mi factura.

    
pregunta Lorenzo Donati

1 respuesta

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Lo que describiste es un enfoque sólido.

Si desea obtener más información sobre esto, puede consultar el enlace: (Consulte la Figura 5 para conocer su enfoque) enlace

TLDR: Puede hacer lo que sugirió, pero la disipación de potencia en su resistencia de detección será bastante alta. Una solución alternativa sugerida es compensar el voltaje de realimentación.

Debido a P = LED_current x Feedback_voltage. En su caso, 123mA de corriente conducirá a una disipación de potencia de 150mW, por lo que podría usar una resistencia de 1 / 4W. Si esto está bien para ti, entonces eres bueno para ir. De lo contrario, verifique el enlace / publicación a continuación para compensar el voltaje y reducir la disipación de energía. Como referencia de voltaje, se puede conectar un LDO simple a la entrada.

He aquí algunas de las partes del sitio web detrás del enlace:

En operación, una copia dividida del voltaje de salida está conectada al pin FB, en comparación con un 600-mV interno [nota: el artículo se refiere a un ADP2384. Su chip tiene una referencia de voltaje de retroalimentación de 1.23V], y se utiliza para generar el ciclo de trabajo adecuado para los interruptores. En estado estable, el pin FB se mantiene exactamente a 600 mV, por lo que VOUT se regula a 600 mV por la relación de división. Si la resistencia superior se reemplaza por LED (Figura 5), el voltaje de salida debe ser lo que sea necesario (dentro de las clasificaciones) para mantener 600 mV en FB; por lo tanto, la corriente a través de los LED se controlará a 600 mV / RSENSE.

Este circuito funciona bien cuando una resistencia de precisión de FB a tierra establece la corriente del LED, pero la resistencia disipa una gran cantidad de energía: P = 600 mV × ILED. Este no es un gran problema para las corrientes de LED bajas, pero a las corrientes de LED altas, la baja eficiencia aumenta significativamente el calor disipado por la luminaria (600 mV × 4 A = 2.4 W). La reducción del voltaje de referencia del FB reduce la disipación de potencia en forma proporcional, pero la mayoría de los reguladores de CC a CC no tienen medios para ajustar esta referencia. Afortunadamente, dos trucos pueden reducir el voltaje de referencia para la mayoría de los reguladores Buck: use el pin SS / TRK, o compense el voltaje RSENSE.

[...]

El uso de SS o TRK no es viable para todos los reguladores Buck, ya que algunos circuitos integrados no tienen estos pines. Además, con algunos circuitos integrados, el pin SS cambia la corriente máxima del inductor, no la referencia FB, por lo que es necesario verificar la hoja de datos con cuidado. Como alternativa, el voltaje RSENSE puede ser compensado. Por ejemplo, un divisor resistivo entre una fuente de voltaje precisa y RSENSE proporciona un voltaje de compensación bastante constante desde RSENSE al pin FB (Figura 8).

LosvaloresnecesariosparaeldivisorresistivosepuedenencontrarusandolaEcuación1,dondeVSUPeselvoltajereguladoauxiliar,yFBREF(NUEVO)eselvoltajedeseadoatravésdeRSENSE.

Este enfoque no requiere un pin SS o TRK. El pin FB todavía se regulará a 600 mV (pero el voltaje en RSENSE se regula a FBREF (NUEVO)). Esto significa que otras funciones del chip (incluidos el arranque suave, el seguimiento y el poder bueno) seguirán funcionando normalmente.

Una desventaja de este método es que el desplazamiento entre RSENSE y FB está fuertemente influenciado por la precisión del suministro. Utilizar una referencia de precisión como el ADR5040 sería ideal, pero una tolerancia de referencia menos precisa de ± 5% crearía una variación de ± 12% en la corriente del LED.

(

    
respondido por el L. Heinrichs

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