Jaký 24V DV/DC měnič a filtraci ?

Zpráva

Firuz · #1 Příspěvek od **Firuz** » 17 dub 2021, 20:10

Pěkný den,
prosím, poradíte s výběrem vhodného DC/DC měniče a především jeho přídavným odrušením ?
Stavím si přenosné 200W regulovatené LED světlo pro účely natáčení videa.

Napájení mám síťovým zdrojem 24V / 350W s aktivním PFC.
https://www.t-led.cz/media/document/100 ... d-350w.pdf

U 24V LED pásků kombinuju teplou a studenou bílou, tyto dvě oddělené větve chci každou samostatně regulovat. Použiju tedy dva samostatné měniče.
- Na výstupu regulátoru potřebuju pro LED regulované napětí cca 15V - 24V / proud 0A - 5A. A potřebuju alespoň trochu rozumněji odfiltrovaný výstup bez velkého zvlnění a rušivé VF složky. Nechci VF rušení posílat ani do okolí. A to je to, s čím si nevím moc rady. Jaký regulátor-měnič zvolit ?

Rád bych šel cestou jednoduchosti a proto bych vzal už hotový modul měniče, v mém případě 2ks. Prozatím mě zaujal tento, protože jako u jednoho z mála je u něho udáváno zvlnění, a to <50mV.
https://www.hadex.cz/m411a-napajeci-mod ... 5-35v-20a/

Před každý z obou regulátorů bych rád přidal ještě nejspíš LC filtr, a stejně tak i na jeho výstup. Toto bych si přibastlil. Ale s tímto si právě nevím rady. Rád bych šel cestou jednuchosti a pasivního filtru. Jaký typ filtru použít před a za měničem ? Jaké hodnoty indukce a kapacit konkrétně použít ?

Děkuji za rady !

termit256 · #2 Příspěvek od **termit256** » 17 dub 2021, 20:19

Dej tam libovolny regulator z ebay, treba zde https://www.ebay.com/itm/DC-DC-Converte ... 3135121917
Proc se tak upinas na zvlneni? Pro ucely osvetleni to vubec neres.

#3 Příspěvek od **jezevec** » 17 dub 2021, 20:32

To, co dáváš do odkazu není PWM regulátor, ale DC/DC měnič, na výstupu má proměnné ss napětí.
PWM regulátor má na výstupu stejné napětí jako na vstupu, pouze se mění poměr délky impulzu a mezery.
Obojí se hodí pro daný účel, ovšem co se týká rušení, bude na tom DC/DC měnič hůře, ale dá se to řešit.

termit256 · #4 Příspěvek od **termit256** » 17 dub 2021, 20:44

On sice mluvi o PWM regulatoru, ale nalinkoval klasicky step-down menic.
Kdyby tam dal jen PWM, kondiky v tom PC zdroji by z toho nadsene moc nebyly.

Firuz · #5 Příspěvek od **Firuz** » 17 dub 2021, 20:47

termit256 píše:Dej tam libovolny regulator z ebay...

Zrovna tento 300W vypadá na pohled úplně stejně, jako ten z Hadexu, dokonce i cena je stejná. Potřebuju teď stavět poměrně rychle.
Na běžné osvětlení to není potřeba tak řešit, ale u toho natáčení videa tam nemůžu mít ani náznak poblikávání, a když už to stavím, tak tam právě rád jednoduchý filtr přidám.

jezevec píše:To, co dáváš do odkazu není PWM regulátor, ale DC/DC měnič, na výstupu má proměnné ss napětí.
PWM regulátor má na výstupu stejné napětí jako na vstupu, pouze se mění poměr délky impulzu a mezery.
Obojí se hodí pro daný účel, ovšem co se týká rušení, bude na tom DC/DC měnič hůře, ale dá se to řešit.

Díky ! To mi teď došlo. Celou dobu uvažuju o DC/DC měniči, ale napsal jsem to špatně.
Jeden PWM regulátor za stovku jsem si odměřil na osciloskopu. a na výstupu byl 1kHz obdélník a měl proměnlivou střídu. A to jsem okamžitě vědět, že tohleto ne, a potřebuju právě DC/DC měnič i s filtrací.

Firuz · #6 Příspěvek od **Firuz** » 17 dub 2021, 20:49

Moc se omlouvám. Celou dobu jsem hledal info o DC / DC měniči, a napsal jsem PWM regulátor. Ten rozhodně ne

opravuju to.

termit256 · #7 Příspěvek od **termit256** » 17 dub 2021, 20:51

Ty menice jedou na frekvencich v radech stovek kHz az jednotek MHz, jestli to resis jen kvuli nejakemu poblikavani, tak se na to vykasli, nic takoveho se nedeje. To zvlneni ma spis charakter sumu. Ledka nic takoveho "nevysviti" o tom ze by to zachytila kamera ani nemluve.

#8 Příspěvek od **ZdenekHQ** » 17 dub 2021, 21:59

Ty PWM regulátory na 1kHz umí krásně pištět.

Firuz · #9 Příspěvek od **Firuz** » 17 dub 2021, 22:23

Na kameře jsem si vyzkoušel blikání obyčejných LED reflektorů na 230V, které jen můstkem usměrní 230V, je tam 100Hz, a to byl velký problém. A bylo to dokonce i nepříjemné na oko, tohle blikání registruju. Chápu, že to je trochu jiná věc, než tady ty DC DC měniče jedoucí od 50kHz nahoru.

Zkušenosti mám s jedním měničem, který jsem zatížil a měřil výstup.
https://www.hadex.cz/m410c-napajeci-mod ... l-xh-m401/
Při napájení 24V, zatížení okolo 30-50% výkonu, výstupní napětí na okolo 15-20V, z výstupu lezl dost zarušený trojůhelník s aplitudou možná i 400mV, a to mi nepřišlo moc dobře vyfiltrované.
I když to bylo na frekvenci 100-200kHz, tak jsem z toho neměl dobrý pocit.

Je tady i to, že nechci pouště tohle rušení ven okolo. Jeden z zvukových záznamíků, kterým nahrávám (Tascam DR-05) je třeba dost citlivý na GSM a WiFi rušení, když třeba jen jdu středem města po náměstí. Má špatné odstínění mikrofonu. A když budu nahrávat záznamníkem metr od světla, nerad bych si koledoval prostě o nějáké zarušení.

ZdenekHQ píše:Ty PWM regulátory na 1kHz umí krásně pištět.

Jeden takový nabízí obchod přímo pro regulaci LED, ten mám zrovna u sebe, ale ten 1kHz obdélník mi přišel právě, jako až moc nízká frekvence pro světlo na natáčení.
Dobře se rozpištěl, a to je další důvod, proč tento ne.
https://www.t-led.cz/p/prijimac-dimled-pr-cct2-69008

#10 Příspěvek od **PavelFF** » 18 dub 2021, 11:56

Šikula na YT má různá videa s LED světly a používá pro stmívání jednoduché regulátory a tvrdí, že blikání na kameru se neděje.
Dají se koupit několikrát levněji, než má na svých sponzorovaných odkazech. Regulátor

https://www.youtube.com/watch?v=DhbMnQt14_o .... asi v 10. minutě je tam montuje. Ke tvému zdroji 24V se dají použít. Záleží samozřejmě na příkonu ledek. Nedá se čekat, že maličký čínský regulátor snese udávaný výkon bez přídavného chlazení. A odrušení bude taky nutné.

On má docela inspirativní videa s LEDkami i s ostatními věcmi.
https://www.youtube.com/c/DIYPerks/videos

Firuz · #11 Příspěvek od **Firuz** » 18 dub 2021, 14:32

PavelFF píše:Šikula na YT má různá videa s LED světly a používá pro stmívání jednoduché regulátory a tvrdí, že blikání na kameru se neděje. ...

Je šikovný, a má inspirativní videa. Zrovna toto mě taky zaujalo ! Jako inspirace, už jsem ho registroval.

Jen jsem asi trochu podivín

- jeden 24V PWM regulátor na 1Khz jsem otestoval se zátěží 100W, a dost pískal, nemůžu mít u toho žádné slyšitelné rušení, pískot. Frekvence 1kHz mi přijde ještě relativně nízká, a obávám se aby tam právě nevznikaly nějáké malé interference.
- beru, že těch 10kHz (viz DIY Perks) bude pro oko i kameru už dost vysoké, a je to levná varianta. Ale má tam malé výkony.
- nahrávám téměř vždy i zvuk, a vadí tam i hluk malého ventilátorku na chladiči, jakékoli hluky. A stejně tak by byl problém i pískot PWM, pokud by pískal.
- světlo potřebuju silnější, a jdu cestou regulace 2x100W. (24V, 2x4A) Což může znamenat větší rušení.
- jak říkáš, odrušení bude nutné. A to jsem pak stejně u toho, že potřebuju odrušení.
- pořád je mi právě o něco sympatičtější použít DC / DC měnič, a regulovat výstupní napětí, a to malým jednoduchým filtrem vyhladit. Nejsem příznice jakéhokoli rušení.
Ano, a to je to podívínství Nemám doma Wi-fi, mobil na noc vypínám, u dlouhého hovoru cítím bolesti hlavy, vnímám blikání zářivek, monitorů, a když už si stavím světlo, tak tam prostě nechci pouštet PWM, ale chtěl jsem na výstupu stejnosměrnou regulovanou složku, hezky vyhlazenou.

Stojí mi to i za to pár stovek přidat za stejnosměrný vyhlazený výstup. Oproti ceně zdroje, LED pásků, je to už jen malá část.

#12 Příspěvek od **PavelFF** » 18 dub 2021, 15:37

Tak vyzkoušej navrhovaný měnič až na 20A z Hadexu (ebay, ali,..). Pokud ho zatížíš 4A, měl by to zvládat.
Měnič potřebuje nějaké napětí pro svou funkci (zdá se, že až 4V), takže na LEDKY se ti dostane ne 24V, ale teoreticky jen 20V. Ve skutečnosti třeba 21,5V.
Pro plný svit bys musel měnič natvrdo překlenout.

Pokud si chceš připlatit, určitě existují hotové výrobky určené pro foto/video.
Asi to ale nebude pár stovek.

Firuz · #13 Příspěvek od **Firuz** » 18 dub 2021, 16:12

Zkusím ho. Maximální zátěž bude 5A na jedné větvi, a 3,5A na druhé větvi.

A u toho výstupního napětí: Měl jsem půjčený tento od kolegy
https://www.hadex.cz/m410c-napajeci-mod ... l-xh-m401/
Taky má v popisu uvedeno:
-vstupní napětí 4–40V
-výstupní napětí 1,25–36V nastavitelné potenciometrem

Ale doměřil jsem se tohoto:
- vstupní napětí 24,0 V
- maximální napětí výstupu bylo při zátěži 4A naměřeno 23,7V, jen tři desetiny úbytek.
Jen to zvlnění bylo u něho větší.

A proto tady mám právě otázku dodatečné filtrace. Jen v různých kombinacích LC, výpočtech frekvence propusti, varování před příliš velkou cívkou, velkým kondíkem, v tom všem jsem se ztrácel. Spínané zdroje jsem doteďka neznal.

#14 Příspěvek od **PavelFF** » 18 dub 2021, 17:06

Je otázka, co to bylo za zvlnění, pokud byl úbytek jen 0,3V.
Jestli vlastnost měniče nebo vliv nedostatku napětí pro správnou funkci. Měl bys změřit zvlnění při výstupním napětí třeba 20,0V a 23,0V.
Jestli nebude o poznání menší.
Pokud ano, pak by ti nepomohl ani žádný jiný měnič. Potřeboval bys napájecí napětí zvednout nebo LEDKY napájet o trošku menším napětím. Což se skoro nepozná.

S vyhlazovacím filtrem to není nutné brát moc vědecky. Čím větší hodnoty indukčnosti a kapacity, tím lepší filtrační vlastnosti. Ale zase horší odezva skokové na změny, což tě nemusí v tomto případě zajímat.
Cívka musí s rezervou zvládat skutečný proud (a mít co nejmenší odpor, být ze silného vodiče) a kondenzátor by měl mít malý sériový odpor (ESR). To je totiž ta veličina, která způsobuje pilovité zvlnění na výstupu měniče.

Ještě je určitý rozdíl mezi odrušovacím filtrem a vyhlazovacím filtrem. Ty asi zrovna teď chceš vyhlazovací.

termit256 · #15 Příspěvek od **termit256** » 18 dub 2021, 17:46

Zluty muz v datasheetu k obvodu v tom menici (XL4016) pise ze "Max. Duty Cycle" = 100%, takze v tom pripade je tranzistor plne seply a velikost vystupniho napeti je mensi jen o ubytek na tranzistoru a civce. Jak regulace v takovem pasmu bude vypadat si asi domyslis.

Pokud chces regulovat v pasmu blizkem vstupnimu napeti, musis pouzit menic ktery je na to staveny jako napr. tento - umi vystupni napeti snizit i zvysit podle potreby. Ma i rezim konstantniho proudu, takze muzes pouzit primo led chipy, nemusis mrhat energii na predradnych odporech v pasku.
https://www.ebay.com/itm/LTC3780-80W-DC ... 3148778595 Ja to pouzivam napriklad v kamerovem systemu s analogovyma HD kamerama ktere jsou pripojeny obycejnymi UTP kabely a zadne ruseni od zdroje nepozoruju.

To cos nalinkoval jsou uplne ty nejlevnejsi cinske obvody a nemuzes od toho ocekavat zazraky, ale podobne se pouzivaji prakticky ve vsem v tvem okoli, i v tech kamerach apod. aniz bys to nejak pozoroval. Pokud chces mit ale pro tvuj pocit nizke ruseni, budes si muset neco zbastlit z obvodu treba zde https://www.analog.com/en/products/land ... tcher.html