Управление большим количеством 10Вт RBG светодиодов
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Пт, 08/01/2016 - 12:29
Всем привет.
Возник такой вопрос - требуется выполнить подсветку дома светодиодными RGB прожекторами, в количестве 20 шт. Каждый прожектор мощностью 10Вт и должен независимо динамически регулироваться.
Светодиоды там стоят такие (RGB, 10W).
Рулить одной штукой можно с помощью ШИМ и трех MOSFET или шилда, как предлагается тут. А вот как быть с таким большим количеством, на которое выводов ШИМ естественно не хватит.
В данном случае, вероятно, нужно содавать более мощный аналог адресуемым светодиодным лентам с отдельным контроллером с собственным ID на каждом светодиоде. Кто нибудь сталкивался с таким вопросом, где можно найти такой контроллер?
Рулить одной штукой можно с помощью ШИМ и трех MOSFET или шилда, как предлагается тут. А вот как быть с таким большим количеством, на которое выводов ШИМ естественно не хватит.
Поставить PWM-driver (например, два TLC5940 в каскаде дадут Вам 32 индивидуально управляемых ШИМ-канала). Если нужно всего 20, то можно обойтись и одной TLC5940, а остальные 4 канала добрать с ног ардуины.
Сама по себе TLC5940 управляется кажется через I2C - смотрите дадашит.
Дополнительная вкусняшка - TLC5940 сообщит если на каком-то канале ничего нет или случилось короткое замыкание.
Цена вопроса - говорить неочем.
Евгений, спасибо. Читаю как это делать. Только поясни пожалуйста как подключить эти драйверы каскадом?
как подключить эти драйверы каскадом?
17 пин (SOUT) первого к 26-му пину (SIN) второго (если надо больше, то "и так далее"). А всё остальное управление (SCLK, XLAT и т.п.) запараллелить. Это описано в даташите, см. рис. 12 на стр.14 ну и вообще. почитайте.
Вот здесь есть более простой, "рабоче-крестьянский" пример каскадного подключения с комменатриями на русском. Только не верьте автору, что это светодиодный драйвер. Это ШИМ-контроллер, который можно использовать в том числе и как светодиодный драйвер, т.к. он обеспечивает стабильный управляемый ток.
Да, ктстати, там ограничение - 120ма на канал, но Вам же не напрямую к ленте цеплять. а через полевой транзистор, так что проблем нет.
Только не забудьте в цепь затвора поставить токоограничивающий резистор, чтобы ток заряда затвора за эти 120ма не улетел. Так-то в затвор ток не течёт, но в начальный момент, пока ёмкость заряжается ток может быть очень большим (теоретически бесконечным). Резистор выбирайте так, чтобы за 120ма не уходило, но чем меньше резистор, тем лучше - меньше будет задержка при переключении полевого транзистора. Впрочем подключение мосфетов - это уже другая тема, думаю, Вы с этим знакомы.
резистор токоограничительный зачем? микруха сама же ограничивает ток
только полевик p-канальный. с n канальным сложнее немного
И ещё, обратите внимание на рисунок 22 (стр. 23) даташита. Там полный пример каскадирования, но главное не в этом. Там чётко видно, что нашрузки (диоды) подключаются с общим анодом. Если надо с общим катодом, такие драйверы тоде есть. Сходу не вспомню наименование. но поискать - легко находятся.
А есть ли вообще есть какой то предел по количеству каскадно подключенных драйверов?
И еще вопрос - можете подсказать схемку подключения силового транзистора? Драйвер ведь управляет землей, не могу понять как к нему ключ подключить, к сожалению я не силен в этом вопросе.
резистор токоограничительный зачем? микруха сама же ограничивает ток
А есть ли вообще есть какой то предел по количеству каскадно подключенных драйверов?
Конечно - скорость передачи данных определяет предел.
И еще вопрос - можете подсказать схемку подключения силового транзистора? Драйвер ведь управляет землей, не могу понять как к нему ключ подключить, к сожалению я не силен в этом вопросе.
Надеюсь, электронщики Вам помогут. Я программист - там, всё что угодно. А с электроникой, для себя делаю, а советовать другим - не считаю себя достаточно компетентным :(
Ну, если Вас смущает общий анод, я уже говорил, есть такие же драйверы с общим катодом.
Вот там поройтесь, там всякие есть.
А не подскажите аналог TLC5940 с общим катодом? У меня с английским серьезные затруднения, а на русском не могу найти
Вполне возможно Вы и правы, я всегда перестраховываюсь :)
возможно и прав
... а советовать другим - не считаю себя достаточно компетентным :(
я тоже выражаю свое мнение. практика покажет что да как)) (но теоретически должно работать, просто пострадает немного регулировка яркости, но ведь это не экран уличный для получения правильных цветов, а тупо подсветка)
А не подскажите аналог TLC5940 с общим катодом? У меня с английским серьезные затруднения, а на русском не могу найти
если делать с р-канальным полевиком то уже по умолчанию общий катод получается
Вполне возможно Вы и правы, я всегда перестраховываюсь :)
возможно и прав
А правда. Я ставлю там резистор не для того, конечно, чтобы мосфет защитить - ему-то ничего не сделается. А вот не может ли он в момент начала зарядки перегрузить микросхему? Или в ней по сути тот же резистор и стоит?
А можно использывать схему с оптронной развяккой, и входы от оптронов подключить как душе вздумается, хоть с ощим катодом, хоть с общим анодом.
Тут http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=99351&#entry1102986
Или тут http://compcar.ru/forum/showthread.php?t=10266&p=106024&viewfull=1#post106024
А не подскажите аналог TLC5940 с общим катодом? У меня с английским серьезные затруднения, а на русском не могу найти
денис, вот где-то у меня это было, но сейчас не могу найти.
Однако, я нашел другой pwm-драйвер PCA9685 (тоже с общим анодом), но в его даташите (стр.29. внизу) есть схемы включения как с N-канальным транзистором, так и P-канальным. Схема "общая" в том плане, что Вы можете её использовать с любым драйвером.
Ну, а если Вы знаете схему включения, то какая Вам разница, что там общее, так же? Решена проблема?
Спасибо, кажется решена. Т.е. логично думать, что по этой же схеме можно к мосфету подключать и TLC5940?
А за ней поставить транзистор IRL630A, наверно нормально будет? Через него пойдет 0,3А при 12 В.
Спасибо, кажется решена. Т.е. логично думать, что по этой же схеме можно к мосфету подключать и TLC5940?
Да, конечно.
А за ней поставить транзистор IRL630A, наверно нормально будет? Через него пойдет 0,3А при 12 В.
Смотрите даташт транзистора - съест ли он ту частоту ШИМа и будет ли он надёжно переключаться при том напряжении, которое Вы дадите. 5940 вроде позволяет до 17 вольт.
Если что, покопайте другие микросхемы этой серии TLC59xxx. Типа TLC5946 и т.п. Они как раз и отличаются напряжениями и частотами
[/quote]
Смотрите даташт транзистора - съест ли он ту частоту ШИМа и будет ли он надёжно переключаться при том напряжении, которое Вы дадите. 5940 вроде позволяет до 17 вольт.
[/quote]
Так я как понимаю, TLC5940 на выходе не более 5 В будет выдавать?
Так я как понимаю, TLC5940 на выходе не более 5 В будет выдавать?
Да, нет же. Это питание у неё 5В.
Но она ведь землёй управляет. Там же подключение какое: нагрузка (светодиод или там полевой транзистор) цепляется одним концом к СВОЕМУ (а не микросхемы) питанию (плюсу), а другим - к пину микросхемы. Так вот, питание нагрузки может быть до 17В. Микросхема спокойно его уравновесит или же даст землю. См. даташит:
VO Voltage applied to output (OUT0–OUT15) 17 V
Тольео не забываем минусы (землю) питания микросхемы и питания нагрузки соединить вместе.
В общем у меня такая схема получается:
тут два варианта силовых ключей после драйвера - дарлингтон и мосфет (для более мощных светодиодов). Вроде все правильно, должно работать?
неа
А что не так ?
схема с uln возможно вообще никак не будет работать, а с полевиком не соблюдены требования работы микрухи. посмотри изначально для чего она предназначена и какая схема
Ты о микрухе пишешь - TLC5940 имеешь ввиду?
Смотрел, вроде все нормально...
Вот тут пишут как ее к ардуино подключать.
Жека, подскажи что конкретно не так???
да она
светодиод включается как? между выходом и + питания
вот устройство выхода TLC5940
а вот вывод микроконтроллера (частично)
разницу видишь?
Ну микроконтроллер управляет питанием, а TLC5940 землей.
Только какой дальше из этого вывод я не догоняю...
Или нужно вместо TLC5940 ставить драйвер с общей землей, а с TLC5940 сигнал не усилить?
не совсем. TLC5940 землей, а микроконтроллер и землей и питанием. а теперь посмотри почему например uln не будет работать
Теряюсь в догадках. Потому что у нее + к 12В привязан, а не к +5 как на TLC5940 ?
Я где то видел что uln2803 так подключена... Думал просто инвертировать выход будет и все...
хорошо. насчем с более простого: как управляется uln? что нужно подать на вход?
управляющий ток?
в том числе, так как там биполярные транзисторы, но что нужно чтобы потек ток для npn транзистора? подать на базу напряжение относительно земли и потечет ток. но откуда потечет напряжение если микросхема может только на землю замыкать?
Я как то так и начал подозревать, после твоих вопросов.
Так может вводы uln2803 подтянуть на +5В, тогда получатся что TLC5940 будет их отключать, т.е. инверсия сигнала получится. Можно так сдеать?
ну вот. правильно. почти сам додумался
думаем дальше. TLC5940 это источник тока с шим управлением, значит точно уверенным что замыкаться на землю "до конца", в смысле без резисторов мы не можем. если сверху мы подтянули, так как TLC5940 может только замыкать на землю. а внутри самой TLC5940 предсположим есть резистор, то получается делитель, и то что точно транзистор закроется уверенным быть нельзя без макетирования
но этот момент можно легко обойти, правда светодиоды получатся с общим катодом, сейчас у тебя с общим анодом
можно сделать и с общим анодом, но транзисторов и резисторов понадобится вдвое больше
Точно, действительно может быть делитель...
А обойти каким образом можно, просто переверуть светодиоды и соединить с землей? Но это ведь ни как не повлияет на наличие делителя.
Так то без разницы как светодиоды подключать, хоть анод хоть катод общий будут, лишь бы деталей поменьше.
ну раз не догадался вот посмотри. номинал резисторов взят от балды
Чёт Вы, парни, по кругу ходите. Точно такая же схема была в даташите, о котором ещё позавчера говорилось. И вот к ней вернулись :)
А, так на моей схеме есть такой вариант - мосфет с дополнительным транзистором.
только выше ты написал что он работать не будет...
А как быть с uln2803, можно ли ей как то воспользоваться - у меня RBG светодиодов несколько десятков планируется, с током 0,3 А на каждый канал. Ставить по 3 мосфета на каждый - как то много получается. uln2803 вроде как идеально бы было, если б удалось ее подключить
уважаемые форумчане, а не подойдят ли такой вариант- http://www.ebay.com/itm/PCA9685-16-Channel-12-bit-PWM-Servo-motor-Driver-I2C-Module-For-Arduino-Robot-WC-/201402794566?hash=item2ee48ac246:g:zoYAAOSwu4BVxIQK?
Денис, я не электронщик, потому цена моему мнению невелика, сразу предупреждаю. По мне так с мосфетом у Вас похоже на правду, а вот с unl'кой что-то не так с полярностью.
Я бы на Вашем месте взял бы макетку, взял бы мосфет, воткнул бы и посмотрел. Если заработал бы - дал бы поработать с полачаса и пощупал бы нагрев. Также и с unl'кой. И вообще, появилась идея - взять и попробовать. Так намного эффективнее.
Евгений, у меня в городе только 3 места, где радиодеталями торгуют, ни TLC5940 ни ULN2803 там нет и не было. Заказал у китайцев, пока не привезли приходится теоретически вопрос решать.
Чёт Вы, парни, по кругу ходите. Точно такая же схема была в даташите, о котором ещё позавчера говорилось. И вот к ней вернулись :)
я хотел чтобы человек понял что для чего
А, так на моей схеме есть такой вариант - мосфет с дополнительным транзистором.
только выше ты написал что он работать не будет...
А как быть с uln2803, можно ли ей как то воспользоваться - у меня RBG светодиодов несколько десятков планируется, с током 0,3 А на каждый канал. Ставить по 3 мосфета на каждый - как то много получается. uln2803 вроде как идеально бы было, если б удалось ее подключить
да но как потечет ток?
попробуй uln с подтяжкой к +5в
А подтягивающий резистор на вход ULN2003 (каждый всмысле есличо) прихерачить же, и всё будет. Не?
Denis111
Простое, не дорогое решение вашей проблемы.
http://geektimes.ru/post/258602/
Евгений, у меня в городе только 3 места, где радиодеталями торгуют
Сачстливсик! У меня вообще ни одного такого места. Если нужно купить быстро - чип-дип или тиксер через Евросеть, а так - только китацы.
приходится теоретически вопрос решать.
Зачем? Воткните мосфет, Затвор соедините с ШИМ выходом ардуины. Можно добавить операционный усилитель, чтобы поднять напряжение (не ограничиваться 5V). Переключайте ШИМ и смотрите. При земле (нулевом ШИМе) нагрузка должны работать на всю катушку, при полном ШИМе - не работать, при промежуточных - работать промежуточно. Именно это и будет делать Ваша TLC'шка. Просто прикиньтесь ею. Операционный усилитель практически любой (лучше rail-to-rail, но не обязательно). Операционник-то какой-нибудь в хозяйстве или в магазине найдётся? Там типа народного LM358 - из везде как грязи. Можжно и без него, если нагрузке 5V хватает.
Так что всё Вы можете попробовать прямо сейчас. Удачи!
Только не забудьте к затвору поставить токоограничавающий резистор, чтобы не перегрузить ардуину или операционник. Для ардуины максимальный ток 20мА, а для операционника смотрите по его даташиту.
Не пойму, господа, Вы занимаетесь "впихиванием невпихуемого", т.е. TLC5940 в драйвер светодиода на 10Вт? Тогда напомню, что специфика мощных светодиодов требует стабилизации тока через них, особенно при их нагреве. С чем TLC5940 отлично справляется на маломощных светодиодах, отсюда и тот источник тока в 120мА, с которым Вы боретесь. Для начала нужно чтото типа такого (спер тут -http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=149225 ).
А потом уже шимы, пины и расширение портов. Я бы управлял источником, подключив к цифровой части верхний вывод R2 и повысив его номинал до 200Ом. Если надо больше Вт, то полевик мощней и каскад усиления между цифрой и R2, простенький на транзисторе, чтото типа эммитерного повторителя и номинал R2 понизить можно.
Можно готовые драйвера поискать на али, я там брал на 3Вт, импульсный с питанием от 12В. Но не уверен что импульсный с пониманием отнесется к ШИМ.
Denis111, я бы не рекомендовал вам шиммить мощные светодиоды. Глаза не жалко? Это только кажется, что регулируется яркость. Реально же ничего не регулируется, всё основано на обмане зрения. Можно легко получить ожог глаз, смотря на мощный светодиодный прожектор, когда тот светит через шим в режиме "очень слабо", особенно если это паршивый светодиод, который светит не только в своём спектре, но и в ультрафиолете. Не говоря уже просто о вреде моргания на мозг. Лучше "лампочки Ильича" пока ничего не придумано.
Dimax, светодиоды RGB, как без шимирования каналов цвет менять под управлением ардуиной? А потом они будут не в глаза светить, а на глухую стенку здания. Глаз будет видеть отраженный и рассеяный свет.
ViktorNsk у меня 20 rbg светодиодов. Предлагаемых Вами устройств нужно будет 20 шт. Это слишком много...
Denis111,
Вы делаете ошибку и можете легко спалить светодиоды. Из всех мнений я лично безусловно могу согласиться только с рекомендацией dimax'а )).
Попробую аргументировать свою точку зрения. (хотя это будет нелегко - коньяк закончился только вчера)
Судя по Вашей ссылке в топике к использованию предполагаются чистые светодиоды с рабочим током 900 мА. Это означает, что для каждого канала отдельно (R, G и B) будет нужен индивидуальный источник тока 900 мА. (часто встречается термин "драйвер", но это как то не по русски). Который затем можно регулировать ШИМом.
Понятна ли Вам идея источника тока?
Если нет, могу пояснить.
в принципе я тоже согласен, стабилизации нет, но разговор был (часть по крайней мере) как подключить в принципе мощные светодиоды к tlc
а вообще можно использовать правильный драйвер PT4115, который кстати применен в этой плате например
управлять правда по отдельности
+ вот еще нашел. ws2811 если правильно понял генерит сигнал для диммирования. в этом плане она пожалуй удобее tlc. меньше проводов тянуть