Мерцание светодиодной ленты при регулировке яркости

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

Всем привет! 

Подскажите, в чем может быть недоработка? 

К Arduino Nano подключил потенциометр и светодиодную ленту, включив ее по всем известной схеме через Mosfet IRF3205. Картинку прикрепил.

Саму ардуинку запитал через DC-DC регулятор, выставив на его выходе 5В. Подключил к "Vin" и "GND".

Программно установил частоту ШИМ на выходе "пина 9" - 7812,5 Гц, чтобы мерцаний не было. 

  TCCR1A = TCCR1A & 0xe0 | 1;
  TCCR1B = TCCR1B & 0xe0 | 0x0a;



А в итоге, смотрю через камеру телефона, и полосы видны. Подключал два разных блока питания постоянного напряжения на 24В для светодиодов и мерцания разные. Если ленту включить напрямую к источнику питания, никакого мерцания нет. 

И самое интересное, по второй схеме, где за основу взята NE555 и питание 12В при подаче сигнала с "pin 3" NE555, работает идеально. 

Буду рад любым ответам!

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

STunit пишет:

А в итоге, смотрю через камеру телефона, и полосы видны. Подключал два разных блока питания постоянного напряжения на 24В для светодиодов и мерцания разные. Если ленту включить напрямую к источнику питания, никакого мерцания нет.

Мосье чонить слышал за интерференцию?

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

DetSimen пишет:

STunit пишет:

А в итоге, смотрю через камеру телефона, и полосы видны. Подключал два разных блока питания постоянного напряжения на 24В для светодиодов и мерцания разные. Если ленту включить напрямую к источнику питания, никакого мерцания нет.

Мосье чонить слышал за интерференцию?

Немного слышал про наложение волн. В чем подвох? )

qwone
qwone аватар
Offline
Зарегистрирован: 03.07.2016

STunit пишет:
Немного слышал про наложение волн. В чем подвох? )
Разумеется в полосах. Камера работает не непрерывно, а по кадрово. Питание это не стабильное напряжение, а с некоторой одинаковой пульсацией. Вот и камера фиксирует эти пульсации в виде полос. Плюс еще широтная модуляция яркости -горит/ не горит.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

STunit пишет:

Программно установил частоту ШИМ на выходе "пина 9" - 7812,5 Гц, чтобы мерцаний не было. 

А в итоге, смотрю через камеру телефона, и полосы видны.

А почему Вы считаете, что полос через камеру не должно быть видно?

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

qwone пишет:

Разумеется в полосах. Камера работает не непрерывно, а по кадрово. Питание это не стабильное напряжение, а с некоторой одинаковой пульсацией. Вот и камера фиксирует эти пульсации в виде полос. Плюс еще широтная модуляция яркости -горит/ не горит.

Разобрался. Благодарю.

andriano пишет:

А почему Вы считаете, что полос через камеру не должно быть видно?

При отсутствии полос видео заметно лучше получаются ))

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

Взял за основу вот эту картинку.

Как и говорил, что при сборке регулятора яркости на NE555, у меня мерцаний не было в камере. На pin 2 ставил конденсатор 2,2nF, что соответствует частоте примерно 8,8кГц. Буду пробовать программно частоту увеличить :)

Scare
Offline
Зарегистрирован: 30.08.2012

Позволю себе предположить, что дело во времени перезарядки цепи затвора полевого транзистора. Выход NE555 обеспечивает достаточно быстрый перезаряд при переходных процессах открытия-закрытия, а выход Arduino - не вполне.

 

Почитайте тут (много): http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/problema-podbora-mosfet-tranzistora#comment-form

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

Scare пишет:

Позволю себе предположить, что дело во времени перезарядки цепи затвора полевого транзистора. Выход NE555 обеспечивает достаточно быстрый перезаряд при переходных процессах открытия-закрытия, а выход Arduino - не вполне.Почитайте тут (много): http://arduino.ru/forum/apparatnye-voprosy/problema-podbora-mosfet-tranzistora#comment-form

Благодарю за ссылку. Вот и я удивлен про то, что с NE555 все работает как часы. Буду разбираться. Повышение частоты совсем никак не повлияло на результат.

Изначально на Vin ардуинки подавал 5В. Подумал, что напряжение маловато, т.к. в характеристиках указаны значения 7-12В. Повысил до 9В, ничего не изменилось.

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

Начал вникать.

Замерил напряжение на затворе irf3205 после подачи ШИМ сигнала с ардуино. Максимум 5В при требуемых 10В :)

Изучаю дальше. Надо прокачивать затвор.

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

STunit пишет:

Замерил напряжение на затворе irf3205 после подачи ШИМ сигнала с ардуино.

интересно, а чем замерил?

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

DetSimen пишет:

интересно, а чем замерил?

Возможно неправильно выразился, но мерил вольтметром между Gnd и выходом ШИМ с ардуино. При регулировке потенциометром напряжение изменялось от 0 до 5В

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

А вольтметр у нас чо меряет? Переменку? А какую?

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

Вопщем, без драйвера, хотя бы простейшего, на транзисторе, 10В в затворе от ардуины ты никак не получишь

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

DetSimen пишет:

Вопщем, без драйвера, хотя бы простейшего, на транзисторе, 10В в затворе от ардуины ты никак не получишь

Да, уже понял, что намечается танец с бубном. Испробую на IRL540, у которого Vgs = 5В.

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

Продолжение следует ))

Поставил IRL540. Собственно, без изменений. Уже подумываю на потенциометр. Может он какой кривой и создает помехи.

Частоту выставлял строкой на максимум, и на камере телефона все равно мерцает.

TCCR0B = TCCR0B & 0b11111000 | 0x01;

Уже в замешательстве. Может ардуинка полетела и не держит частоту. Хочу попробовать энкодер подключить, посмотреть, как он себя покажет.

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

А может в коде какие проблемы? ))

#define ledw 6
#define potw A0
void setup()
{
TCCR0B = TCCR0B & 0b11111000 | 0x01;
// пин со светодиодом — выход
pinMode(ledw, OUTPUT);
// пин с потенциометром - вход
pinMode(potw, INPUT);
}
void loop()
{
int w;
w = analogRead(potw) / 4;
analogWrite(ledw, w);
}

 

xDriver
xDriver аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.08.2015

максимальная  частота ШИМ на выходе "пина 9 и 10" - 8 бит, 62 500 Гц . 

TCCR1A = TCCR1A & 0xe0 | 1;
TCCR1B = TCCR1B & 0xe0 | 0x09; 

 

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

На камере все равно будет мерцать, что бы ты ни делал. Только частоту ШИМ повышать нада

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

DetSimen пишет:

На камере все равно будет мерцать, что бы ты ни делал. Только частоту ШИМ повышать нада

В таком случае, по какой причине на NE555 нет пульсаций на камере?

Может ли быть причиной слабая нагруженность мосфета? По факту нагрузка около 8Вт всего.

Или, например, если я 3 мосфета включу, как в схеме с NE555 (выше), есть ли вероятность, что пульсации уйдут..? ))

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

xDriver пишет:

максимальная  частота ШИМ на выходе "пина 9 и 10" - 8 бит, 62 500 Гц . 

TCCR1A = TCCR1A & 0xe0 | 1;
TCCR1B = TCCR1B & 0xe0 | 0x09; 

 

Спасибо. Испробовано.

В чем-то другом загвоздка. На глаз, конечно, не определю через камеру, какая частота, но на взгляд, что 9кГц, что 62,5кГц - одинаковые полосы..

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

А резистор в затворе на скока?

Ослик есть?

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

DetSimen пишет:

А резистор в затворе на скока?

Ослик есть?

100 Ом

Осциллографа нет :)

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

И взять неукаво?

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

DetSimen пишет:

И взять неукаво?

Близко даже не у кого.

Попробую найти в городе школу юных техников.

Что им мерить? 

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

Мерить что приходит в затвор. Частоту и размах

DetSimen
DetSimen аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.01.2017

Сдаеца мне, там обычные ардуиновские 500 герц шима

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

DetSimen пишет:

Сдаеца мне, там обычные ардуиновские 500 герц шима

Попробую сегодня на UNO схему собрать. Может Nano запортачил как-то

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

Собрал на UNO. Даже попробовал с энкодером вместо потенцометра. Все по-прежнему.

Буду искать осциллограф для замера часототы на NE555 и ардуинке.

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

Наткнулся на статейку про тепловыделение при ШИМ - http://www.artem.ru/cgi-bin/news?c=v&id=819

И в выводах сама суть про транзистор: Чтобы сократить потери на переключение, надо сократить время переключения. Для этого надо иметь мощный драйвер, который может отдавать большой ток в затвор. Малый ток затвора ограничивает скорость переключения.

где Tpwm - время периода ШИМ.

Напрашивается, что на затвор MOSFET не хватает тока, который отдает ардуинка. У нее вроде 40мА, против максимальных у NE555 - 200мА.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

мне кажется, что нужно просто сделать правильные выводы из тех наблюдений, которые уже есть.

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

ВН пишет:

мне кажется, что нужно просто сделать правильные выводы из тех наблюдений, которые уже есть.

DetSimen пишет:

Сдаеца мне, там обычные ардуиновские 500 герц шима

Решение найдено. Я его не смогу объяснить, но почему-то работает ))

Изначально нагрузка составляла порядка 8-9Вт. Изменял частоту ШИМ, толку ноль, камера выдавала пульсации. Особенно их заметно на белой бумаге.

Что сделал? Подключил нагрузку 40Вт (светодиодная полоса). И никаких мерцаний. Даже при регулировке от 0 до 100%. Подцепил все к одному IRF3205. Он холодный, а я доволен результатом ))

Для стабильности и точности заменил потенциометр на энкодер.

xDriver
xDriver аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.08.2015

думаю что на ленте рядом с каждым диодом стоит кондер, он решает проблему.

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

xDriver пишет:

думаю что на ленте рядом с каждым диодом стоит кондер, он решает проблему.

Да нет. Только сопротивление.

STunit
Offline
Зарегистрирован: 24.05.2018

--