LED-es háttérvilágítás teszter készítése házilag

josef.48 képe

Itt a Tanyán Ferenc P. feltett egy kapcsolási rajzot (2017-09-06)egy LED háttérvilágítás teszterről.
A kapcsolási rajz szerint összeraktam.
Előbb az asztalon tesztelés és mérések céljából.
A működő kapcsolást úgy döntöttem, hogy megépítem.

Több hozzászólásom és megfigyelésem is volt a feltett kapcsolási rajzzal kapcsolatosan.
Az első lépés egy hálózati táp megválasztása volt, amelyről táplálni tudom majd a tesztert.

Egy bontásból származó kapcsoló üzemű tápra esett a választás (24v/1,8A).
A táp soros rezonáns szabályozású, a kapcsoló frekvencia megemelésével a kimenő feszültségét sikerült megnövelni 33V-ra.
A 35V-os szűrő elkók miatt nem akartam feljebb növelni.
A megemelt feszültséggel a teszter teljesítménye is megnőtt, ez az egyik célom is volt.

Ezt a feszültséget egy kapcsoló üzemű feszültség csökkentővel (LM2576 step-down dc/dc ic-vel) szabályozhatóvá tettem 2V - 32V között.

Ez az állítható feszültség lett a bemenő feszültsége a teszternek.
A feszültség állításával megoldódott a LED-ekre kerülő feszültségszabályozása, és egyúttal lehetővé vált a kisebb (2V-tól) feszültségű LED-ek tesztelése is.
A szabályozható bemenő feszültséget követ egy kapcsoló üzemű /step-up/ feszültségemelő kapcsolás.
Ez hozzá adja a feszültségét a bemenőfeszültséghez.
A megemelt feszültség kerül a vizsgálandó LED vagy LED-ekre az áram korlátozó söntön keresztül.
A söntön eső feszültség az IC (MC34063) pin.5 komparátor bemenetére kerül.
Ha a feszültség a söntön a belső referencia (1,25V) feszültségét meghaladja, a kapcsoló impulzusszélesség visszacsökken a sönt feszültséggel együtt 1,25v-ra (áramtartás/korlátozás).

Egy másik megoldás pl. az állítható feszültséget akár egy labortápból is táplálhatjuk kívülről.
Az állítható feszültséggel a LED-ek fényereje (feszültsége) is állíthatóvá válik.

A háttérvilágításról egy pár szóban:
A háttérvilágítás nem tévesztendő össze pl. a LED lámpáknál alkalmazott megoldásnál, ahol a LED-ek kis felületen -hűtéssel- kell nagy fényt adjanak konstans áram mellett.
A háttérvilágítás LED-jei nagy felületre vannak felszerelve sok esetben hűtés nélkül, vagy elegendő a nyák fólia a hűtésükre.
A hőmegfutás csekély, ezért egy áram korlátozó már elegendő lehet.

Ha nincs konstans áram szabályozás, a LED-ek fényereje is így szabályozhatóvá válik.
A sötét képtartalomnál a kristályok nem zárják le a háttérvilágítás fény útját eléggé, így pl. a fekete pixel az világító szürke marad, halványan de láthatóan.
A gyártók erre a megoldást a háttérvilágításban találták meg.
A képtartalmat (videó jelet) összhangba hozták a háttérvilágítás fényével, a sötét képtartalomnál a háttérvilágítás fénye is (feszültsége, pwr) csökken, így pl. a fekete az fekete marad, így számottevően megnő a kontraszt (a világos és a sötét képtartalom aránya).
Dinamikus kontrasztnak nevezik, de ez nem más mint (dinamikus) változó fényű háttérvilágítás.
Ezen megoldásokra nincs szabvány, a gyártók nem egyformán oldják meg ezt.
Tesztelésük ezért nehézségekbe ütközhet.

Vissza a teszterhez:
A feszültségemelő step-up teljesítményét sikerült megemelnem, először a megemelt bemenő feszültség, majd a kapcsoló FET megfelelő kivezérlésével.
DS kapcsoló impulzus kb. 8V-ról való megnövelése 11V fölé, így kb. 18V-al növekedett a kimenő feszültség a terhelésen.
A tároló induktivitás értéke is cserére szorult 330µH-ra növeltem.
Üresen a kimenő feszültség is megnőtt kb. 460V-ra. Mivel nincs szükség ilyen nagy feszültségre, így korlátozásra szorult.
A melegítő terhelést is elhagytam (nem kívánt fogyasztó) és helyette a már, a hozzászólásban is bemutatott zenneres megoldást alkalmaztam. Bevált sikeresen.
A kapcsoló impulzus szélességének csökkentésével egyszerűen megoldható volt a feszültség csökkentés.
A max. feszültséget kb. 198V-ra korlátoztam.
Az osztó alsó 15K-os ellenállására párhuzamosan tett ellenállással állítható be a max. kimenő feszültség.
Amennyiben a kimenő feszültség terhelve kb. 4V-al csökken úgy a zener korlátozó hatása megszűnik, mintha ott sem lenne.
A LED-ekre kerülő kimenő feszültség egy engedélyező közbeiktatott kapcsoló átkapcsolásával történik.
Ez a kapcsoló az MC34063 IC komparátor bemenetére pin5-re egy diódán és egy soros ellenálláson pozitív feszültséget kapcsol.
A kapcsoló impulzus szélessége így olyan keskeny lesz, hogy már nem nyitja a FET-et.
A kimeneten a 2-32V bemenő feszültség lesz mérhető, amely a tároló tekercs és diódán keresztül jön át.
Fontos 1 (darab) LED tesztelésénél ,a bemenő feszültséget okvetlenül min. 2V-ra kell állítani.
Amennyiben az engedélyező kapcsolóval lekapcsoljuk a pin.5-ről a feszültséget (engedélyezzük a kimenő feszültséget), úgy a 47µF-os kondin a lassan csökkenő feszültség lassan növeli a kapcsoló impulzus szélességét, nő a kimenő feszültség addig, ameddig a beállított áramkorlátozó le nem állítja (eléri a korlátozó áramot).
Az áramkorlátozó ellenállásait (söntöket) sorba kötöttem, eltérően a felrakott rajztól, ahol a komparátor pin.5 üresen is maradhat.
Így a áram korlátozó kapcsolók lekapcsolt állásokban is korlátoznak 10mA-re.
A soros (sönt)osztó ellenállás értékeket úgy számoltam ki, hogy a közösre GND–hez vezető végén 1 ohm ellenállás is beleszámolva legyen.
Ide csatlakoztatható egy 200mV-os voltmérő, amely a legtöbb kézi műszeren is megtalálható.
200mV az megfelel 200mA-nek (1 ohmos sönt ellenálláson a feszültségesés).
Mérhető a LED áram 10-20-100-150-200mA-os áram korlátozástól függetlenül, megbontás nélkül.
Én egy LCD-s 200mV-os müszert építettem be, amely külön leválasztott dc/dc tápot igényelt (bontásból).
Két kapcsolón keresztül kiválasztható mit is mérjen a műszer: (1-es kapcsoló) bemenő feszültséget, vagy LED, LED állásban (1 kapcsoló), akkor a (2 kapcsoló) a LED áram vagy LED feszültség.
Feljebb ezen a kapcsolási rajzon /led-test.müszer/ jobban áttekinthető a két kapcsoló áramköre.
Feszültség mérésre 1000:1-hez osztót alkalmaztam pl. 5,65Mohm/5,6K+270R, itt pl. más értékű osztó is alkalmazható.
Beépített műszer hiányában kivezetés is megteszi pl. egy 200mv kézi műszer részére.

A kapcsolási rajzon igyekeztem minden fontosabbat feltüntetni.
Két áramkorlátozó sönt kapcsoló rajzot rajzoltam. Én a tolókapcsolós változatot készítettem el.
Az LM2576 adj. 40V-ig is alkalmazható. Én a táp miatt kellet megelégedjek 33V-al, vagyis P=33,8W-al.
Aki nagyobb teljesítményt akar, az megépítheti 40V-osra.
Én 2N60-as FET-et alkalmaztam (GS az kb.480pF), nagyobb teljesítményre esetleg 5N60-re cserélhető (GS az 800pF).
A jó kivezérlésbe beleszól a DS kapacitás nagysága is.

Egyoldalas nyákra szereltem a kapcsolást vegyes alkatrészekkel.
A sönt ellenállások pontosabb értékei elérésére egymásra (párhuzamosan) forrasztottam smd ellenállásokat.
Bontásból származó dobozba szereltem a műszert.

üdv.Jóska


CsatolmányMéret
led tester.gif63.43 KB
led-test.aszt_..JPG228.49 KB
led-6.JPG442.5 KB
led-test.müszer.jpg75.05 KB
LED TESTER rajz Lx..jpg218.36 KB
nyákbeü-0.jpg690.88 KB
osztó-ledt.jpg430.78 KB
led-test.nyák 2 old..jpg276.89 KB
led test-be.szer_..jpg734.78 KB
led test-be.szer_..jpg734.78 KB
LED tester nyák.jpg86.72 KB
led-test.kész.jpg120.28 KB

További tartalmak