суббота, 18 февраля 2023 г.

PT4115 - РЕГУЛЯТОР ТОКА ДЛЯ СВЕТОДИОДОВ.

 Умельцы из Китая приспособили микросхему PT4115 в качестве блока питания для светодиодной подсветки мониторов. Принцип работы микросхемы такой же, как у типовых преобразователей постоянного тока ( DC-DC ). Основные параметры микросхемы: входное напряжение до 30 вольт, выходной ток до 1,2 а.

На исходной плате был поставлен токозадающий резистор на 0,15 ом, что соответствует макисмальному выходному току 666 ма. Вход для управления зашунтирован сопротивлением 10 ком на общий провод. Также стоял маленький керамический конденсатор на входе питания микросхемы. То есть, экономия максимальная, при которой функциональность устройства ещё сохраняется.

 Схемы, срисованные с платы и дополненные, согласно рекомендациям производителя микросхемы:


Изначально схема была собранана макете "как есть". Входное напряжение 12 вольт, в качестве нагрузки использовались две линейки светодиодной подсветки мониторов на 17 дюймов. Ток через светодиоды был около 600 ма (по 300 ма на каждую линейку). Напряжение порядка 8-9 вольт. Осциллограф показал огромный уровень пульсаций тока через светодиоды, соответственно, и световой поток был пульсирующим.

Далее, микросхема была "обложена" конденсаторами. На входе был поставлен танталовый конденсатор 200 мкф 50 в. Параллельно светодиодам поставлен танталовый конденсатор 68 мкф 16 вольт. Также с управляющего входа (3, DIMM) поставлен керамический конденсатор 1 мкф 250 в на общий провод. Шунтирующее сопротивление R3 было оставлено на плате. Его номинал 10 ком. Был опять подключен осциллограф и он показал весьма хорошие результаты. Пульсации тока практически исчезли. во всяком случае, осциллограф их не показывал. Возможно, пульсации остались, но их уровень снизился до уровня шумов. Затем была введена цепь регулировки тока через светодиоды.

В качестве источника +2,5 в. использовался аккумулятор от сотового телефона, с напряжением на выводах 3,8 в. Замеры показали, что выключение происходило при напряжении 0,3 в, максимальный ток устанавливался при U=2,5в. Прогоны в разные стороны показали, оптимальное напряжение на 3 выводе 1,2 вольта. При этом яркость достаточно сильная, а ток устанавливается в пределах 250 - 300 ма, нагрев светодиодов небольшой.

Выводы.

Для светодиодной подсветки мониторов использовать пребразователи DC-DC нежелательно. Если ставить готовые модули DC-DC, то их необходимо дорабатывать, вводить регулировки, проводить замеры и подбирать оптимальные номиналы дополнительных и встроенных деталей. Чтобы получить качественную светодиодную подсветку на мониторе, нужно использовать классические стабилизаторы тока на микрорсхемах серии КРЕН, типа КРЕН5А, КРЕН8, КР142ЕН12А или импортные аналоги. Ток выставлять минимально необходимый в целях увеличения срока службы светодиодов. В регулировках яркости на самом мониторе, в меню, выставлять яркость макисимальную, контрастность по вкусу и комфортности просмотра изображений.

Дополнение.

Зависимость выходного тока от величины сопротивления Rs:

0,13 ом  -  770 ма

0,15 ом  -  666 ма

0,2 ома  -  500 ма

0,4 ома  - 250 ма

0,47 ом  - 212 ма.

Величины ориентировочные. Так, например, установка дополнительных танталовых кондесаторов на входе и на светодиодах влияет на величину тока. Даже конденсатор 1 мкф на управляющем входе 3 (DIMM) уменьшает ток на входе модуля. Надо сказать, примененный диод Шоттки оказался не самым лучшим. У него прямое напряжение 0,7 вольт. Что на уровне обычных германиевых диодов. В тоже время есть качественные диоды с прямым напряжением до 0,3 вольт. Такие диоды существенно повысят КПД схемы. Правда, стоимость модуля при этом повысится :).