3w白光LED6个串联,单片机输出PWM信号调光,恒流应怎么设计呢

2万 · 2011-9-6 17:18

你的是需要升压还是降压方式？

只看该作者 · 2011-9-6 18:00

如果电路的pwm用mcu的io直接驱动的话驱动电压有可能不够.至于占空比大的时候电流不变有可能.由于在外出差.没有办法发图.明天帮你改下试试

只看该作者 · 2011-9-6 18:55

这个没有什么,单点，PWM+三极管+运放。如果用MOSJ就浪费了

只看该作者 · 2011-9-6 18:58

学习，学习

2万 · 2011-9-7 07:52

3w的LED额定900mA的电流呢，你还用线性恒流？

既然用了单片机，为何不用采样电流然后PWN调整到预定值的方法？

只看该作者 · 2011-9-7 15:21

:lol XWJ 真是个牛哥!

只看该作者 · 2011-9-7 17:20

帮顶了。。不错。

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只看该作者 · 2011-9-7 23:10

本帖最后由草履虫于 2011-9-7 23:12 编辑

如果非要用这种线性电路,且要用MCU的PWM直接控制亮度, 解决IO有可能打不开MOS的现象,可以将电路改成下面的接法.(将原来的Q1,Q2互换, TL431的C接入位置改变一下)

上面这种电路的缺点:效率相对低, 内部耗大,导致发热量高.
3.5V * 6 = 21.5V
占空比:100%的时候, MOS管和电阻消耗的功率: 2.5V * 0.9 = 2.25W.
至于说PID调节有技术含量的说法,不敢苟同. 什么叫技术含量, 用相对简单的办法就能够实现的东西,非搞得那么复杂. 用大**打打坟子难道就叫有技术含量.
如果用BUCK的方式实现,效率相对会高一点点,但是这个电路的效率也没有差到哪里去,只是差了一点, 但整个的电源的效率也到了86%. 除非选一颗比较好点的DC-DC芯片,否则的话,效率不一定高到哪里去.

只看该作者 · 2011-9-8 10:56

LED 现在可以用恒流二极管或三极管做

只看该作者 · 2011-9-9 12:30

本帖最后由 dxm123 于 2011-9-9 12:31 编辑

谢谢大家！
感谢草覆虫，还给出了图，我搭电路试试看。谢谢你，太热心了！1:handshake
支持你的观点，电路不一定越复杂越好，主要是能够解决问题，简单的思路，能够解决复杂的问题，是我的追求。不求新！实用最好！

只看该作者 · 2011-9-9 13:02

如果非要用这种线性电路,且要用MCU的PWM直接控制亮度, 解决IO有可能打不开MOS的现象,可以将电路改成下面的接法.(将原来的Q1,Q2互换, TL431的C接入位置改变一下)
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上面这种电路的缺点:效率相对低, 内部耗大,导致 ...
草履虫发表于 2011-9-7 23:10

我觉得很乱,一个闭环控制系统,包括控制器,反馈和执行器,
框图一定是图1所示,而你的闭环系统变成了图2,应该不会是一个稳定的系统:

另外,PID不是什么复杂的东西,普通的单片机就能做了.不是什么大**打蚊子.
如果一定要用硬件去解决的话,一定要如图1所示,用比较器搭一个文氏振荡电器,产生三角波或者是锯齿波,控制PWM的占空比来调光.

只看该作者 · 2011-9-9 14:17

我认为LZ的电路是建立在限流(恒流)的基础上, 可以防止电流过大,烧毁LED. 电路本身是一个纯硬件的电路,无论MCU正常和不正常, 都可以保证LED能够不被损坏.

我不知道你对LM358的那个电路是怎么想的. 你所认为的不稳定是基于什么考虑的.
LED通常被损坏一般会是功率坏,即工作电流过大.而采用恒流电路的最根本的目的是防止过流,保证LED在MCU控制失控的时候(包括上电复位期间)也能够安全工作.
另外,其实LZ和我的电路没有任何本质区别, 主要的区别是LZ的IO控制时候MOS开关的电压高一些,因为下面的Q1的VD(即上面的Q2的VS)电压不是0,最小的时候可能也要有2.5V, 所以会导致Q2的VG开启电压高,且不确定.如果将两个互换,则解决了这个问题.

只看该作者 · 2011-9-9 16:13

我认为不稳定是因为这个闭环的系统只有一个环,就是用R4反馈电流,LM358是执行器,调整电流,而来自MCU的PWM信号是其中的控制信号,并没有参与到这个环路中去.
要稳定的话,有两种方式,一是PWM信号参与到这个闭环中,另一个是两个闭环.
PWM控制信号再构成一个闭环.

只看该作者 · 2011-9-9 16:49

呵...
LS从哪里得出什么一个环,两个环的稳定呀? 理论基础在哪? 还是LS自已这么认为的? 稳定不稳定要有理论依据,不能想当然.有这样的理论, 也是有针对的应用, 是分场合的.
我知道, 一些应用闭环要好一些,可靠性高,稳定性高,安全性也好. 那要看场合和应用.不是一种理论适用所的东西.

只看该作者 · 2011-9-9 17:03

本帖最后由 virtualtryon 于 2011-9-9 17:04 编辑

控制系统理论再加上个人理解,是万变不离其宗的理论,不论是自然科学,工程应用还是社会科学都可以用上控制系统理论.呵呵,要恒流就一定有闭环.

只看该作者 · 2011-9-9 22:21

本帖最后由 virtualtryon 于 2011-9-9 22:59 编辑

我觉得电路应该这样设计:
1.MCU输出PWM信号,这个PWM信号经RC积分网络以后形成直流,PWM信号占空比为alpha,而单片机电压设为5V,直流电压为5*alpha。
2.用100mohm的电阻在负端采样LED电流，LED电流信号也为PWM信号，采样信号经RC滤成直流，设LED平均电流为I。
3.1产生的信号经电压跟随器输入运放同相端，2产生的信号经放大以后输入运放反相端。假设单片机输出电压的放大比例为k1，LED平均电流转变为电压并放大的比例为k2，可以得到运放的输出电压为u=k1*alpha*5-k2*I.
4.3输出的信号输入比较器反相端，三角波发生器产生的信号输入比较器同相端，产生出用于控制LED的PWM信号。设三角波发生器的信号幅度为0-5V,PWM的占空比duty=(k1*alpha*5-k2*I)/5
5.PWM信号控制MOSFET，MOSFET的D极串接电阻及LED灯，所串电阻大小为R，则平均电流为(24-3*1.2)/R*(k1*alpha*5-k2*I)/5=I.
6.当I增大时，duty减小，导致I减小，所以实现了负反馈控制。
7.由5可以求解出I和alpha关系，通过MCU控制alpha实现不同的亮度，而反馈系统使LED电流恒定，调整k1,k2可以得到最效的控制效果。
另外,这个电路完全可以用单片机完成的,我极其赞同xwj的观点,用单片机吧.不一定要PID,只用P就好了.只要一条语句就搞定,设定的占空比为A,实际输出的占空比为B,电流A/D采样值为C,只要做B=A-k*C就OK了,没有硬件乘法没关系,可以用移位或者查表.

只看该作者 · 2011-9-13 10:47

LS有没有算过，如果MCU在复位时候一直为高或一直为低的时候，LED的电流会是什么样子呀。
表面上看挺有技术含量。呵。。。
如果MCU上电的时候一直为高，电路除参数上的问题，可以保证LED不会被烧毁。如果MCU上电期间是低的话，那么会意味着LED很有可能功率烧毁（当然你的电路有一个100R的限流。真想不出来这个值是怎么来，如果用限流电阻的话，那电路就不用那么麻烦了，一颗电阻限流，一颗MOS/NPN做开关就行了）。

只看该作者 · 2011-9-13 16:03

学习了

只看该作者 · 2011-9-15 22:08

高手果然很多

只看该作者 · 2011-10-29 20:38

问题已经解决，还是用LED调光芯片外加MOS解决的，整版覆铜，干扰减小很多，感谢各位的回复，学不少知识！谢谢了！

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