Мощный четырехканальный диммер для светодиодов

В этой статье я расскажу о проекте мощного четырехканального диммера для светодиодных полосок и ламп (до 200 ватт суммарной мощности, 50..100 ватт на канал) с высокой частотой PWM-регулирования (1 килогерц с глубиной цвета в 10 бит), для качественного освещения. Дополнительно у него имеются вход датчика освещенности, функции обратной связи (выдача контроллеру информации по входному напряжению питания, напряжению на измерительных входах и так далее) и даже гальваническая развязка последовательного порта управления.



Так получилось, что я решил поменять свой профиль и плотно заняться микроконтроллерами и автоматизацией, а через несколько месяцев — получил заманчивое предложение сделать «умный дом» в Доминиканской республике, да такой, чтобы управлялись и автоматизировались практически все аспекты быта довольно крупной виллы из трех больших зданий, от освещения и климата, до садовых роботов и системы полива. Так как я уже давно устал от снега и морозов, отклонить такое предложение было невозможно, тем более что с переездом и адаптацией сильно помогли.

Разумеется, одна из самых ответственных задач — управление освещением, как во множестве комнат, так и снаружи. В целях экономии дорогой здесь электроэнергии — практически везде будут применяться светодиодные полоски и 12-вольтовые лампы, которыми нужно управлять при помощи диммеров. Существующие модели диммеров не очень удовлетворяли по всем параметрам (достаточно высокая частота регулирования, для отсутствия мерцаний; мощность, для управления яркими длинными полосками или лампами/прожекторами; закрытые протоколы обмена, и так далее). Поэтому я решил сделать свой диммер.

Очень больным вопросом на этапе проектировки был выбор получения низковольтного питания из 110 вольт переменного тока. Рассматривался даже экзотический вариант с бестрансформаторным step-down сразу до 12 вольт, но из-за соображений электро- и пожаробезопасности был отвергнут. Готовые блоки питания 110->12 оказались не такими уж и дорогими ($20 за 120 ватт и $40 за 200), хотя и довольно габаритными. Но, к счастью, места для размещения оборудования — оказалось много, поэтому остановился на этом варианте.

Схема получилась относительно простой (если не считать узла гальванической развязки последовательного порта на четырех оптронах) — микроконтроллер STM32F030F4P6, два драйвера MOSFET-ов ADP3624 и ключевые транзисторы IRLB8748, выбранные с большим запасом (с нагрузкой в 100 ватт на канал — они были едва теплые), плюс готовый китайский модуль импульсного step-down в 3.3 вольта. Выбранные драйверы позволяют управлять на частотах вплоть до мегагерцовых, что и дает частоту выходного напряжения в килогерц, с шагом PWM в одну микросекунду. На практике испытывался даже режим с частотой PWM в восемь килогерц и шагом в 125 наносекунд, но на практике такая высокая частота регулировки угрожает некоторой нестабильностью на выходе — транзисторы могут просто не успевать так быстро закрываться и качество регулировки будет «плавать».



Разводка платы под такие большие токи была для меня довольно сложным вызовом, раньше с подобными задачами я не сталкивался. Решено было сделать максимально широкие (проводник шириной минимум 10 мм на слое 70 мкм меди), а там где это невозможно — использовать второй слой, объеденив их при помощи большого количества переходных отверстий. Маску с высоконагруженных проводников я убрал, чтобы, при необходимости, можно было наложить сверху медную шину (но это не понадобилось, даже при максимальной нагрузке в 200 ватт — плата греется едва до 40 градусов в закрытом корпусе).

Протокол обмена, из-за недостатка флэш-памяти, был выбран предельно простым, команды передаются построчно, в виде текста «0:512» (нулевой канал, PWM 512), выходные данные передаются точно также (напряжение питания, данные с первого фоторезистора, данные со второго фоторезистора, входное напряжение на входе ADC3, входное напряжение на входе ADC5, напряжение питания контроллера, температура чипа). Правильнее было бы использовать протокол MQTT, но я опасался, что не влезет во флэш (килобайт свободного пространства остался из 16).

Исходный код на гитхабе

Прошивается диммер через тот же управляющий порт (нужно подать единицу на 4-ый пин, затем импульс на 5-ый, после чего микроконтроллер можно загрузить по стандартному последовательному протоколу STM32. Для управления уже прошитым диммером — достаточно трех проводов, +3.3/+5V на первый пин, данные по третьему, на шестом — земля. Настройки порта управления в прошивке — 38400 бод, 8n1.

Разумеется, первая версия диммера получилась не без недостатков. Выяснилось, что одного конденсатора 470 микрофарад на 12 вольт — недостаточно, при большой нагрузке он слишком сильно греется (особенно если провода до блока питания тонковаты для таких токов), надо добавить еще парочку, более мощных (по макисмально допустимому току). Китайский модуль питания тоже оказался неудачным решением, один из модулей вышел из строя во время тестов вообще без видимых причин, его я заменю преобразователем на TPS62177, дополнительно также добавлю еще один опциональный преобразователь на AP1501 (24->12), для случая питания диммера от 24 вольт. Ну и понадобится схема управления 120-миллиметровым вентилятором для блока питания (в тех случаях, когда нагрузка близка к максимальной), с термоконтролем и плавной регулировкой. Также решил заменить сложную схему гальванической развязки порта управления на чип SI8641.

Есть проблемы и в программной части — иногда подвисает чтение из последовательного порта, блокируя управление (опыт с STM32 у меня не очень большой пока), да и протокол получился уж слишком идиотским, может попробую запихнуть туда нормальный MQTT.

Вот пример использования диммера на тестовом стенде (моей входной двери), совместно с ИК-датчиком расстояния (цвет и яркость RGBW полоски регулируется, в зависимости от расстояния, через openhab):



В следующей статье расскажу о четырехканальном блоке коммутации восьмикиловатных AC-нагрузок с бистабильными реле (для уменьшения потребляемой зря энергии) измерением потребляемого тока на каждом канале.

Ну и закончу на позитивной ноте. Как оказалось, в Доминикане не найти 99% изопропилового или этилового спирта для промывки плат (и чистого бензина — тоже). Можно найти 70%, смешанный явно не с дистилированной водой, оставляющий разводы. И можно еще легко найти 99.6% метиловый (не знаю зачем они это вообще продают, его же даже как растворитель использовать страшно — парами можно надышаться). Я решил попробовать промыть первую плату диммера дистилированной водой, купленной в магазине хозтоваров. Мысль проверить качество дистилята на вкус я, к счастью, не воплотил в жизнь. А вот плате и оцинкованной раковине очень не понравилось, когда я облил их аккумуляторным электролитом (бутылки с водой стояли вместе с ним на полке, очевидно я ухватил не ту, когда клал в корзину)…

Similar posts

AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

More
Ads

Comments 153

    +1
    очень странная сьемка. Больше похоже как будто вы за сестрой в душе подглядываете…
      +3
      Очень странная ассоциация :-D
        0
        В тексте же написано: «цвет и яркость RGBW полоски регулируется, в зависимости от расстояния», что и демонстрирует съемка.
        +4
        Вы, автор, лучше вот это объясните :)
        image
          0
          Такое случается, когда для скорости пытаешься припаять все четыре разъема «на весу», прижав их с обратной стороны пальцем. :)
            +3
            Немедленно перепаяйте и выложите новое фото!!!
              0
                0
                Как бальзам на душу
                  0

                  Перфекционисты не спят… верхние разъёмы остались кривыми…

          0
          Я себе в прожектор на рыбалку делал ступенчатую регулировку яркости на коммутации мощных диодов шоттки соединённых последовательно. На одном диоде падение напряжения порядка 0,3 вольт. Полевые транзисторы просто замыкали нужное количество диодов, тем самым создавая нужное падение напряжения. Всё просто и никаких пульсаций вообще.
            +1
            Ну, во-первых, на диодах будет рассеиваться большая мощность. Во-вторых, у светодиодов (особенно у белых с высоким CRI, которыми и планируется все освещать) — спектр уезжает при понижении напряжения. В-третьих, ступенчатость регулировки совершенно не катит, так как для подбора, например, нужной цветовой температуры света у RGB/RGBW-полоски — нужна довольно точная регулировка. В-четвертых — это ж сколько полевиков и диодов придется лепить? Драйвер с микроконтроллером копейки стоит, а пульсации на частотах больше примерно 200-400 герц все равно не видны глазу.
              0
              Мощность рассеиваться будет небольшая. На полной нагрузке ток пойдёт через полевик, а на меньших нагрузках и ток будет меньше на кажом диоде. К примеру, на 12 вольтах и 10 амперах (120вт) при падении напряжения 0,5 вольт, получится 5 вт на диоде. Количество диодов зависит от схемы соединения светодиодов. Мне хватило 9 штук для регулировки от минимума, до максимума. Да, на белых светодиодах при уменьшении напряжения цвет уходит в сине-зеленоватые тона, если регулировка яркости нужна меньше половины от максимальной.
              Пульсации могут быть не видны, но глаза и психика могут уставать, особенно на минимальной яркости, когда скважность между импульсами будет гораздо дольше самих импульсов. Хотя если это просто подсветка к основному свету, то оно видно не будет.

                0
                5 ватт на канал в закрытом корпусе на небольшой плате — это довольно критичная ситуация будет. Да и по стоимости уйдет куда-то в облака, даже при 4-8 уровнях, не говоря уже о размерах. Тогда уж просто навесить дроссели с конденсаторами на выходе и делать step-down стабилизацию тока, в разы проще и дешевле. Только с плавающим спектром и отсутствием точной регулировки — нафига оно надо? Усталость глаз при пульсациях выше 500 герц — это скорее миф, чем реальность.
                  0
                  Усталость глаз при пульсациях выше 500 герц — это скорее миф
                  Вовсе нет, при движении глаз следит пунктиром в боковом зрении. У китайских диммерах за доллар 200-400 герц, и это адский ад просто невыносимый. 500+ жить можно, но все равно напрягает на яркости ниже половины.
                    0
                    Ну, вот поэтому мы и отказались от китайских диммеров сходу. Будет напрягать килогерц — сделаю два или четыре, это в рамках допустимого, даже с текущими мощными мосфетами.
                      0
                      Делайте сразу 25кГц, что б уйти из звукового диапазона, иначе єта ерунда непригодна для освещения жильіх помещений. Ваши половики 100-200 кГц вьідержат легко, если будет удручать чувство несовершенства от вьісоких динамических потерь — возьмите половички на меньший ампераж с меньшей емкостью гейта.
                        0
                        Они и пару мегагерц выдержат, но нужно же разрешение в 10 бит. Тут как не подступись, не получается… А это вообще реальная проблема, звуковые эффекты светодиодных полосок с диммерами?
                          0
                          В мегагерц он не пойдет, райз тайм 96 нан. Даже провода поют заметно, а как лед себя поведет когда банки подсохнут я не догадьіваюсь, может и повезет, а может и шуметь, а может и полочку рядом с кабелем прикрутят и вазочка начнет подпевать. Необходимо уходить за предельі сльішимости, дабьі избавить себя от нежелательньіх вероятньіх последствий.
                            0
                            Есть целых две реальных проблемы. Во-первых на 1кГц оно пищит, во-вторых, интерференция с другими димерами. Вы пробовали 2-3 таких прибора ставить в 1 комнате?
                            У меня в этом случае ленты начинают очень неприятно пульсировать.
                              –1
                              Пока не пробовал. Писка вроде нет. С двумя диммерами поэкспериментирую на днях, спасибо за идею.
                                0
                                Испытания с двумя диммерами и пятью полосками на них — интерференций/пульсаций не видно, писка тоже не слышно. Подозреваю, что в Вашем случае просто некачественные блоки питания в диммерах друг-другу начинают мешать по сети.
                                  0
                                  и пятью полосками на них
                                  А в ваттах это сколько?
                                    0
                                    Я оба своих диммера запитывал от одного хорошего ATX БП. Помехи в линиях вполне могут быть, нечем померить.
                                      0
                                      Попробуйте запитать от разных блоков питания, видимо просто перегружают выход блока питания, или он не справляется с такой импульсной нагрузкой. Может такая же проблема как у меня была — недостаточная емкость и нагрузочная способность буферных конденсаторов на диммере и/или провода от блока питания до диммера недостаточно толстые.

                                      В ваттах у меня получается что-то в районе 150+ ватт суммарно. Но блоки питания стоят на каждом диммере отдельные.
                                        0
                                        конденсаторы на входе питания диммера?
                                          0
                                          Да. Ток через них скачет от нуля до максимума прямоугольными импульсами (при PWM-регулировке), так что если они не справляются, то блок питания будет нагружен импульсной нагрузкой в несколько сотен герц, компьютерный блок питания может быть не рассчитан на такое банально.
                                            0
                                            Да много какой не рассчитан. По-хорошему, надо динамические характеристики смотреть. С другой стороны, повышение частоты очень сильно снижает требования к емкости.
                  0
                  а зачем такое в оптронной развязке накручивать?
                    0
                    Многочисленные контроллеры, управляющие этими диммерами, в пределах нескольких комнат будут скорее всего висеть на одной шине PoE-питания, хотелось получить гарантию от взаимных помех (в диммере все-таки сильные пульсации получаются, при 12 вольт и 18 ампер тока) и аварийных ситуаций.
                    0
                    Не сразу земля нашлась.
                    Много лишних дорог(проводов) на схеме.

                    У процессора 16 кБ флеша. Кто то очень много кушает ©
                      +1
                      Стандартные библиотеки (nanolib) с STM32 HAL-движком. Оптимизацией заниматься можно, но на серьезную — уйдет много времени, я пока один (заманить сюда разработчиков тоже проблема), а других задач, помимо освещения — тоже много.
                      0
                      Ого сложности.

                      У меня диммеры на одном полевике+резисторе. И вполне себе красиво управляется через AnalogWrite() с ардуины.

                      Эх, жаль что многочисленные вариации «умных домов» начинаются освещением, и им же заканчиваются.
                        0
                        Ну, попробуйте подсоединить мощный MOSFET к ардуине, сделать analogWrite(1) или analogwrite(1022) и посмотрите что у Вас на выходе. :)
                          0
                          Именно так и делаю.

                          https://youtu.be/n06VWJ1eKJY

                          https://www.youtube.com/watch?v=Mby8WDiAKwI
                            0
                            Осциллографом посмотрите. Не сможет быстро ардуинка переключать MOSFET мощный, при большой частоте PWM и слишком коротких или слишком длинных импульсах — MOSFET не будет или открываться или закрываться вообще. Да и время его переключения будет большим, при серьезной нагрузке — будет греться сильно.
                              0
                              Зачем мне смотреть осцилографом, если это боевая конструкция, прекрасно работавшая ?)

                              40 Вт — серьезная нагрузка? Если да, то могу обрадовать — грелся не сильнее, чем стабилизатор 12В->5В.

                              Если не серьезная, то… во-первых в комнате больше не нужно (сейчас 2 лампы по 7Вт вполне шоколадно освещают спальню в 9 квадратов), а во-вторых ничего не мешает поставить два полевика.

                              И да, вот еще одна моя конструкция: https://pp.userapi.com/c637625/v637625443/a4c/MqkzpfRkAk0.jpg — работает на ура. На 40 ваттах греется так же, как и стабилизатор на 3.3В. Диммируется кстати командами по WiFi :))

                              Но опять же, это все для поиграцца. Диммер в умном доме не нужен. Умный свет — тоже. За все время существования у меня умного дома, единственные два применения умному свету которые я нашел у себя — это рандомное мигание когда нас нет дома, для отпугивания воров, и визуальная индикация входного звонка, когда ставлю в доме режим «отдыха». Ну а всякие выключатели света в коридоре когда встаешь в туалет — я умными не считаю, ибо PIR-датчик+низковольтный яркий светодиод вполне справляются с задачей.

                              Гораздо интереснее ломать голову над отоплением, бойлером, экономией света, открыванием штор, замком срабатывающим от комбинации движений в определенном месте и одновременно открываемым с мобильника, и так далее =)
                                0
                                У Вас просто требования слишком небольшие. Например, точно подобрать цветовую температуру с RGB/RGBW лентой — так не получится, при нормальной частоте PWM (выше 500 герц). Транзисторы просто не будут открываться и закрываться точно когда нужно.

                                То что перечислили в последнем абзаце — как раз не самое сложное, достаточно openhab-сервер и в нем скриптами можно все напрограммировать как нужно. Если, конечно, датчики освещения — не тупые PIR+светодиод. :)
                                  0
                                  Нет, ну это само собой разумеется, я сначала определил юзкейс, потом вытравил под него инструмент:

                                  — При включении, люстра включается на максимум (как не удивительно), т.е. ее можно использовать как обыкновенную люстру с физической коммутацией;
                                  — Люстра так же управляется дистанционно с пульта управления (четырехканальный для Arduino);
                                  — Яркость света можно регулировать плавно (относительно) назад-вперед при помощи двух кнопок. При этом регулировка цикличная, т.е. если сделать ярче максимума — свет потухнет (сбросится на 0), а если сделать меньше минимума — включится на максимум (таким образом одним нажатием кнопки на пульте, люстру можно включать и выключать)
                                  — Спустя полчаса после включения, люстра немного сбрасывает яркость. Яркий свет нужен не всегда, а этот костыль немного охладит систему. После сброса яркости, ее можно заново выставить на максимум, и опять на полчаса.
                                  — У люстры есть неизбежный таймер отключения. По умолчанию он составляет один час. При помощи пульта (нажатия одной из кнопок) может устанавливаться на полчаса, два часа, либо обратно на час. Но это не тупой таймер, потому что:
                                  — У люстры есть датчик движения, соответственно таймер считает время после последнего замеченного движения;
                                  — В ночное время суток, при обнаружении движения, люстра включается на очень маленькую яркость на протяжении одной минуты. В дневное время суток это не работает, поскольку в люстре стоит датчик света. Движений нужно несколько (секунд 5), чтобы люстра не включалась, когда я переворачиваюсь в кровати;
                                  — Фича включения люстры в ночное время суток отключается при помощи кнопки на пульте, поскольку понятие «ночное время суток» для датчика света и для человека немного различается;
                                  — При достижении таймаута отключения — свет плавно начинает гаситься, и если в это время произойдет движение — свет вернется на свое старое значение;
                                  — Люстра умеет индицировать свое состояние при помощи светодиодика, а то и самой люстры.

                                  По поводу последнего абзаца вы меня аж обидели. Неее, только самописная на коленке проприетарщина, никаких опенхабов :)

                                  И все равно мне кажется, что слишком много у вас в схеме излишеств для такой задачи.
                                    0
                                    Вы задачу же не знаете. Даже с Вашей точкой зрения — из излишеств там разве что два драйвера по 2 бакса за штуку. Развязка смотрится несколько странно, понимаю, но при десятках контроллерах на одной шине питания с десятками метров проводов на каждом и микросекундных регулировках токов в десятки ампер — без нее будет плохо.
                                      0

                                      Так с постановки задачи и нужно было начинать статью

                                    0
                                    Почему бы мосфетам не переключаться быстро? В ИБП они спокойно работают на частотах в сотни кГц. Время переключения даже у вашего десятки наносекунд.

                                    Если греется конденсатор по питанию, значит он неправильно подобран. Уточните частоту БП. Возможно электролит придется выкинуть. Если частота выше 100кГц, подойдет только специальный импульсный. Если выше 200 — керамика.

                                    Ну и закончу на позитивной ноте.

                                    Нужной химии нет, в яд свободной продаже и, наконец, спалил плату и раковину кислотой. Очень позитивно.

                                      0
                                      затвор мосфета по сути конденсатор с емкостью от сотен пикофарад, до десятков нанофарад. при быстром переключении этот конденсатор нужно быстро заряжать в ту или иную сторону. поэтому слабый выход контроллера для работы с мощными полевиками не годится. в лучшем случае (когда порт не выгорит, а просто будет долго заряжать/разряжать затвор) будем иметь тепловые потери на транзисторе в моменты переключения и затянутые эти же самые моменты переключения. на больших частотах возможно транзистор просто не будет успевать полностью открываться.
                                        0
                                        Ну, плата работает после такого, как ни странно. Хотя подпаивать проводки для тестов к выводам что-то сложновато — они изъедены кислотой, покрыты каким-то окислом и совершенно не хотят лудиться.
                                      0
                                      То что «оно работает» не означает что будет работать долго и надёжно. Импульс напряжения по сети через паразитную ёмкость и затвор пройдет на ардуину и в конце концов спалит порт который выдерживает максимум 40мА. Для этого и нужен драйвер.
                                      Кроме того, от 3.3В полевик имеет в открытом состоянии сопротивление канала раз в 5..10 больше чем при 12В на затворе, использовав простейший драйвер(даже из 3-х транзисторов) можно сделать узел надёжнее и независимо от напряжения отсечки конкретного экземпляра транзистора. Может даже меньшей мощности и более дешёвый можно применить, который не будет даже греться.
                                        0
                                        Кроме того, от 3.3В полевик имеет в открытом состоянии сопротивление канала раз в 5..10 больше чем при 12В на затворе
                                        Зависит от транзистора. Вполне себе существуют logic-level мосфеты где всего в 2 раза вместо заявленных вами 5-20 (и всего около полутора, если вместо 3.3 взять 5 вольт). При чем, это не что-то редкое или дорогое, а самый обычные и вполне доступные штуки.
                                          0
                                          А даташитом не поделитесь что б хотя б на 10А?
                                            0
                                            Да их полно. Вот я в первый попавшийся ткнул. Заявляется ток до 180 ампер, при этом Rds колеблется очень незначительно (менее, чем вдвое) при разных потенциалах на затворе (страница 8, график 6). Обратите внимаие, что линии почти плоские в сравнении с таким, например. Так что единственная проблема в сложности узнать об этом до заглядывания в даташит.
                                              0
                                              С емкостью гейта 12000-16000?) А второй хороший, спасибо.
                                                0

                                                Идеальных не бывает… емкость затвора аж 12 нанофарад, драйвер надо достаточно мощный. И ещё сопротивление затворной цепи проблем доставит, аж в 1Ом. При 3-4 вольтах ток в затвор больше 3А не пропихнуть. Но в остальном интересное изобретение.
                                                И они вроде как существуют, но в пределах доступности даже цену не получается узнать. Думаю, заказать для поиграться такие нереально.

                                                  0
                                                  mouser.com обещает доставлять в Россию, хотя и дороже значительно выходит. digikey — там у них ад с проверкой на санкции, не рекомендую.
                                                    0
                                                    Так, стоп. Я не говорю, что бывают все плюсы одновременно. Меня попросили низкое напряжение открытия с большим рабочим током — я дал. Разумеется, 180 ампер канал будет и емкость иметь соответствующую, но это вопрос отдельный. низковольтные драйверы тоже существуют=)

                                                    Ммм. про маузер/дигикей уже ответили. В элитане, правда, по 4 бакса (от 10 штук). Но их хотя бы купить можно — многие вещи вообще в каталогах отсутствуют.

                                                    Ну и да, пример просто для примера. С чуть менее мощными типа моих любимых IRLML6244 на 6 ампер вообще проблем нет.
                                                  0
                                                  IRF3708 вполне себе тянет с управлением от 3.3 вольтовой логики и дешевый. FDD6637, если нужен p-fet.
                                            0
                                            Если она не может, то как у камрада ntfs1984 на видео люстра яркость меняет? Если бы не могла, то мы разве не видели что яркость остается постоянной?
                                              0
                                              Яркость меняется, но в гораздо более узких пределах, чем 0..1023 (условно говоря, от 100 до 900). При меньших или больших значениях, чем в этом диапазоне — MOSFET просто остается всегда закрытым или открытым. И точность регулировки — в этом диапазоне постоянно плавает, потому что напряжение на затворе транзистора медленно поднимается и опускается (так как ардуина без драйвера — просто не дает токов, нужных для быстрого заряда и разряда затвора), так что точно сказать в какой момент он откроется или закроется — невозможно (зависит от кучи параметров, включая температуру). То есть для примитивной регулировки яркости одного светодиода на паре сотен герц — нормально, а для точной регулировки на большой частоте, например, цветовой температуры многоцветной полоски — непригодно совершенно.

                                              Ко всему прочему, при таком «плавном» включении-выключении серьезной нагрузки — MOSFET будет медленно открываться и закрываться, рассеивая довольно большую мощность на себе, перегреваясь при, скажем, постоянном половинном уровне яркости.
                                                0
                                                Нет не в узких. Яркость меняется именно от 0 до 1023.
                                                Просто я сделал большой шаг, ибо пришлось подружить эту штуку с пультом, а связка «ардуина+клавиши» немного деревянная.

                                                Вы ведь видели на видео, что яркость меняется от нуля к максимальной.

                                                Скажите мне пожалуйста, что вы считаете серьезной нагрузкой?
                                                  +1
                                                  Я же говорю — поставьте единичку и посмотрите что у Вас там на выходе. Светодиоды светиться уже должны. Серьезная нагрузка — те самые 50-100 ватт на один канал. Возьмите такую полоску (или хотя бы галогенку 50 ватт, если нет под рукой) и включите на 50% PWM, посмотрите как оно при постоянном переключении будет греться.
                                                    –1
                                                    Просто, транзистор надо нормальный подбирать. Какой-нибудь irlml6244 вполне себе хороший результат покажет на 50 ваттах.
                                                      0
                                                      Я опасался, что будет проблема с нагревом. Sot-23 корпус не охладить вообще никак. Впрочем, судя по тестовым образцам, транзисторы греются весьма слабо и можно действительно взять менее мощные и более скоростные, спасибо за совет.
                                                        0
                                                        Он охлаждается через ножки корпуса. Для SMD компонентов есть гайды от производителя по дизайну плат для разных видов корпусов. Но это действительно надо смотреть (пример я почти от балды привел). Для Sot-23 я вижу проблему скорее в тонких ножках — точки пайки становятся узким местом (в том числе из-за низкой проводимости припоя).

                                                        p.s. про длины проводов не уверен, что понял, и по-моему, на плате огромное количество свободного места)
                                                        p.p.s. можно радикально улучшить характеристики используя 24 вольта питания.
                                                          0
                                                          Длина проводов от полоски (плюс сами полоски) и до диммера (там еще придется и «обратку» тянуть, чтобы не было падения яркости к концу мощной полосы — для этого, собственно, разъемы с четырьмя клеммами). Десятки метров получается.

                                                          Места там относительно много, но если взглянуть на обратную сторону, где широкие проводники у плюса и земли, то можно понять, что не особенно-то экономится место. :( А я еще собираюсь 16-канальный аналогичный диммер разрабатывать (для уличного освещения, где нужно очень много прожекторов переключать в разных последовательностях)…

                                                          24 вольта — да, было бы выходом. Но полосок на 24 вольта — гораздо меньше выбор, ламп же светодиодных на них — практически не найти. Как я уже писал, в Доминикане нет выбора подобной продукции, все придется заказывать и импортировать из США, в таких условиях искать какую-то редкую продукцию — накладно по времени очень.

                                                            0
                                                            Нужно витые пары делать, если антенного эффекта боитесь. Ну и тогда лучше ставить много маленьких диммеров ближе к нагрузке, чем 1 большой на всю комнату.

                                                            Не очень понятно, какой размер платы. Я тут недавно 7-канальный драйвер тока делал (проектировал) на 200+ ватт в сумме с размером платы 35х135мм. Правда, без клемм.

                                                            Но полосок на 24 вольта — гораздо меньше выбор
                                                            Это вообще не проблема — соединяете последовательно вместо каскада, и все. Раньше с блоками питания проблема была, но сейчас уже не проблема найти достаточно мощные, вроде. Даже если суммарная мощность останется та же, токовая нагрузка будет меньше, а потому и плату с компонентами можно уменьшить (и провода взять тоньше и вообще, ну вы сами понимаете).
                                                              0
                                                              75x90 плата получилась. Без клемм мне никак нельзя (причем такие, чтобы было удобно соединять), их расположить удобным образом на небольшой плате тоже задача еще та… Раза в полтора, наверное, можно плату ужать, но тут реально смысла нет большого терять на это время — места под них обещают много. Тут скорость разработки будет важнее, по деньгам разница будет небольшой.

                                                              Последовательное соединение полосок грозит тем (помимо сложностей с разводкой проводки), что при неизбежных вылетах частей полосок — они станут светить с перекосами, как по яркости, так и по цвету. Да и лампочки (с их импульсными стабилизаторами) — придется парами, а если нужно одну только? :)
                                                                0
                                                                Ну если места много, то да)

                                                                Честно говоря, не сталкивался с «вылетом» участков ленты в интерьерке. По-моему, диоды почти никогда не перегорают в нормальных условиях. А если участок и сгорит, то будет не красиво и его все равно придется менять. Благо, лента нынче дешевая. Насчет ламп согласен, да. Но если развязать питание, можно использовать линии с разным напряжением для разных нагрузок (то есть, оставить общий минус, а плюс разделить).
                                                                  0
                                                                  Понятно, что придется менять, но вопрос в сложности и времени этой операции в здоровом поместье с сотнями метров этих лент. Пока хозяева/работники просто заметят, что один кусок светится ярче другого — соседи/гости уже засмеют. Выпадение маленького участка не так заметно. :)

                                                                  А вылетать будет чаще чем в российских условиях, тут и температура выше и влажность 80-100%, окисляется и гниет все что можно и очень быстро.
                                                                0
                                                                Занимаемся сценическим концертным светом (компания — прокатом, я — ремонтом). Все приборы от 50-70 ватт и выше используют напряжения от 24 до 48 вольт. Иначе токи получаются такими, что падение напряжения на дорожках платы, на которой смонтированы светодиоды, уже сильно влияет. Ну и греется конечно всё как утюг. На более высоком напряжении всё работает приемлемо. У нас RGBW светодиоды, каждый цвет по 3 ватта.
                                                                image
                                                                В приборе на фото их 36 штук. Конкретно из этого (списанного) ваяю люстру в гостиную.
                                                                image
                                                                image
                                                                  0
                                                                  Вау, а ещё списанные есть? (в точности для такой же цели)
                                                          0
                                                          А, вспомнил еще почему не стал выбирать под большую частоту более мелкие — там же длина проводов получается большая, будет паразитная индуктивность и излучение (чем выше, тем больше). Да и места на плате сильно не сэкономить, хотя высота уменьшится, конечно. Разъемы и проводники здоровые.
                                                          0
                                                          С чего бы мощному 5В-светодиоду светиться от 0.0048 вольта?

                                                          Боюсь в моем умном двухэтажном доме, все LED-лампочки в сумме не дадут 100 ватт :)
                                                            0
                                                            AnalogWrite(1) даст не 0.0048 вольта, а по 2 микросекунды шириной импульсы с частотой 490 герц (при дефолтовой analogFrequency()). Светодиод будет светиться (если MOSFET успевает открываться-закрываться).

                                                            Я ж говорю — возьмите галогенку 12 вольт, 50 ватт и испытайте.
                                                              0
                                                              Кстати насчет галогенок. Я, может, туплю на ночь глядя, но разве резкая температурная нелинейность позволит так с ними обойтись? Поидее, у них огромная инерционность должна быть, и стартовые токи высокие.
                                                                0
                                                                Температурная инерция у них высокая, поэтому спираль быстро нагреется за первые секунды и ток потребления будет прыгать, но в рамках. Свистеть, правда, будут (я сам долго пытался понять, что у меня в диммере такого может свистеть, когда на полную мощность с галогенками тестировал).

                                                                Свист, кстати, пропадает при повышении частоты до 8 килогерц. Видимо, при такой частоте уже не возникает таких резких колебаний температуры (ну или из-за чего оно вообще свистеть может?).
                                                                  0
                                                                  У меня такая же фигня с конвектором. Судя по всему резонирует спираль накала.
                                                                    0
                                                                    У свиста 2 причины — колебания температур и вибрации под действием магнитного поля. На больших токах могут провода свистеть начать.

                                                                    Сейчас делаю драйвер для портативного фонаря (400+ Ватт) — в ТЗ частота ШИМ не менее 20кГц (рекомендуемо 30). Цель как раз увести все за предел слышимости.
                                                      0
                                                      при большой частоте PWM
                                                      1 килогерц это не высокая частота. Ну вот вообще никак. С вашей парой транзистор-драйвер можно несколько сотен килогерц добиться при том же разрешении. Быть может, на сверхмалом заполнении (сомневаюсь, что кто-то будет включать 0.1-0.5 ватт, но все же) появится небольшая нелинейность из-за кривых фронтов, но уж десятки-то килогерц легко.
                                                        0
                                                        Эммм, я для моих требований по глубине яркости считал. При частоте 1 килогерц и 10 битах на яркость канала — получается шаг PWM в 1 микросекунду. Если до восьми повысить, то 125 наносекунд, а это уже на пределе для MOSFET-а, у которого время переключения в десятках наносекунд измеряется. Да и драйвер сам, по даташиту — по 25 наносекунд на включение/выключение.

                                                        Сотню килогерц можно выжать разве что если глубину регулировки по яркости уменьшить до четырех-пяти бит, что уже совсем не подходит.
                                                          0
                                                          Так у вас же одно переключение за период ШИМ. Какая разница, какой шаг дискретизации?) turn-on/off time у конкретно вашего меньше 20 наносекунд, суммарная длительность фронтов около 100. Это все при более суровых параметрах, чем у вас (Vds=15, Vgs=4.5, Rg=1.8, Id=32). 2 ома типично для 1-амперных драйверов, у вас 4А выдает, напряжение на затвор тоже более высокое (12v) подается, насколько я могу судить из схемы драйвера.

                                                          Но даже если считать для данных из даташита (заведомо худших в сравнении с достижимыми у вас), легко получаем импульс 1/1024 с полным открытием на 5 килогерцах. При этом я сомневаюсь, что в реальной практике будут импульсы с заполнением менее 5/1024 — мы же об освещении говорим.
                                                      0
                                                      А Вы частоту PWM ардуины повышали, или использовали стандартную 490 Гц?
                                                        0
                                                        Нет. Более скажу, в следующих версиях от Ардуины избавился вовсе. ESP8266 — вполне хватает, а там где надо плавная регулировка (все таки у атмеги 0..5В, а у ESP 0..1В) — ставлю голую атмегу, благо в обвязке не нуждается от слова «вообще».
                                                  0
                                                  >> В целях экономии дорогой здесь электроэнергии — практически везде будут применяться светодиодные полоски и 12-вольтовые лампы, которыми нужно управлять при помощи диммеров.
                                                  Кто сказал что это выгоднее? Светодиодные ленты применяют ради красоты, а не ради выгоды, у них меньше люмен на ватт чем у ламп, а если это рассеянный или отражённый свет, то в разы меньше.
                                                  Например светодиодная лента на неплохих 5050 потребляет около 60Вт на 5 метров, но при этом это такое слабое, приглушённое, расслабляющее освещение. И в то же время 6 ламп по 5Вт в люстре, суммарно на 30Вт — и уже вся комната ярко залита светом, я уже молчу про более мощные лампы.

                                                  Из статьи не понял, зачем понадобились именон 12 вольтовые лампы, что мешало использовать обычные высоковольтовые диммеры? Яркость что на 12В, что на 110В, что на 220В одинаковая же у ламп.
                                                    0
                                                    Выгоднее в плане сравнения с тем, что применяется сейчас здесь (Доминикана только-только перешла на КЛЛ, светодиодные лежат в магазинах, но еще не слишком популярны). Тем более, что лампы светодиодные тоже будут применяться и много. Большую комнату (реально большую) все же проще осветить полосками + несколькими светильниками, чем только большими люстрами.

                                                    Выбор 12 вольтовых ламп с цоколем GU5.3 обусловлен тем, что их легче подобрать с требуемыми характеристиками. Филиал lamptest.ru в Доминикане отсутствует, как и серьезные поставщики, так что везти на пробу даже небольшие партии из штатов и выбирать из них потом — проблематично очень.
                                                      0
                                                      Интересно, как ленты могут быть хуже ламп, если используются одни и те же SMD-светодиоды?
                                                      Больше зависит от того как эти ленты использовать и куда направлять свет.
                                                      Да и 5050 уже весьма старый корпус, можно ленты в новых корпусах юзать 3014, 2835 (не путать с 3528), 5630, 7020 и т.д.
                                                      Кроме того не нужно верить тому, что написано на светодиодной ленте про мощность. ВСЕГДА нужно проверять. Быстро проверить мощность, даже не включая, можно по резистору(ам) на ленте. Даже премиум ленты сильно занижают мощность. К примеру купил премиум ленту 2835 с мощность 14.4 Вт/м реально потребляет 6 Вт/м (примерно совпадает с расчетной по резистору мощности). Но светит она всё равно заметно ярче 5050. Всё дело в том, что в один и тот типоразмер корпуса, можно засунуть очень разные по мощности светодиоды (т.е. к примеру, должно быть 0,5 Вт на светодиод, а реально 0,08 Вт).
                                                        0
                                                        В лампах (даже 12-вольтовых) — импульсный стабилизатор тока, с большой эффективностью. А в светодиодных полосках — резисторы, рассеивающие какую-то часть мощности. Ну и светодиоды в лампах стоят все-таки более крупные обычно. Так что лампы действительно эффективнее, на 10-30%.
                                                          0
                                                          «Ну и светодиоды в лампах стоят все-таки более крупные обычно»
                                                          Это вообще ничего не значит, абсолютно. Еще раз перечитайте, что я писал. Есть SMD светодиоды даже очень большие 7020, которые потребляют 0,08 Вт, в то время, как должны, вроде как, потреблять 0,5 Вт.
                                                          image

                                                          Вот для примера, лента внизу явно видно резистор 101, т.е. 100 Ом, путем нехитрых калькуляций, это даёт ток протекающий через светодиоды 24 мА и мощность светодиода 0,08 Вт, а потребление подобной ленты меньше 6 Вт/м. Хотя светодиоды большие.

                                                          Ну и Вы слишком хорошего мнения о стабилизаторах в лампах, возможно в дорогих брендовых это так и есть, но народ в большинстве покупают подешевле.
                                                            0
                                                            Ну, вот пример 7 ваттной 12-вольтовой лампы:

                                                              0
                                                              Это уже COB-светодиод, т.е. несколько светодиодов залитых общим люминофором, там тоже качество очень сильно плавает :) Интересно реальное потребление измеряли?
                                                                0
                                                                Примерно 680 миллиампер (восемь ватт примерно). Но световой поток мерять нечем.
                                                              0
                                                              > Вот для примера

                                                              Для примера светодиодные ленты в массе своей на 12 вольт и состоят из трёх светодиодов и резистора, на светодиоде падает 3 вольта, стало быть, на резисторе те же 3 вольта. Итого -25% КПД как с куста.

                                                              > резистор 101, т.е. 100 Ом, путем нехитрых калькуляций, это даёт ток протекающий через светодиоды 24 мА и мощность светодиода 0,08 Вт, а потребление подобной ленты меньше 6 Вт/м.

                                                              Я вот не пойму — вы искренне не понимаете или сознательно применяете демагогический приём класса «задача Льва Толстого»? То, что вы насчитали — быть может, и справедливо, но к делу отношения не имеет. А имеет соотношение мощностей на резисторе и диоде. Каковое, как мы выяснили, приводит к потере 25% подводимой мощности. А ежели все эти диоды соединить последовательно, то можно будет питать их на 25% меньшим напряжением (в расчёте на диод) и тем же током, а светить они будут так же. Вот и весь секрет эффективности лампочек.

                                                              > Ну и Вы слишком хорошего мнения о стабилизаторах в лампах

                                                              Принципиально стабилизаторы и в лампах, и в лентах приблизительно одинаковые. Только в лентах они ещё и резисторы греют.
                                                                0
                                                                на светодиоде падает 3 вольта,
                                                                На белых 3528 светодиодах падает 3.4-3.6В при 20мА. Это уже 85-90% КПД. У дешевых импульсников может и ниже быть. Кроме того, большинство блоков питания имеют подстроечник, позволяющий убавить напряжение чуть ли не до 10 вольт, повысив эффективность. Вы можете возразить, что и яркость упадет, но лента копейки стоит, а при таком решении можно еще и на ее охлаждении сэкономить (профиль взять подешевле и все такое).

                                                                Кроме того, лента имеет такой плюс как распределенность освещения. Лично я, например, ненавижу яркие точечные источники.
                                                              0
                                                              А учитывая, что ленты никогда не монтируют так, чтобы они светили прямо глаза, а делают рассеиватели или монтируют так, чтобы был отражённый свет — то суммарная разница получается в разы, особенно в случае матового потолка.
                                                                0
                                                                Для больших комнат — нужен заполняющий свет, светодиодные полоски как раз его дают. Иначе будет неравномерное освещение. С люстрами Вы его получать — очень сильно замучаетесь. Кроме того, лампы с переменной цветовой температурой — делают, но это экзотика с отдельным геморроем по монтажу и управлению.
                                                                  0
                                                                  Ну почему же, десятком спотом тоже делают, если позволяет дизайн-проект.
                                                                  Повторюсь, ленты используют не ради якобы эффективности на ватт, которая у них ниже в разы, а ради дизайна или определённого светового решения.
                                                                    0
                                                                    Споты же узконаправленные, сверху будет затеняться
                                                                      0
                                                                      Да, на потолок не светят, для этих целей ставят в том числе и люстру по центру. Но обычно их и делают ближе к краю комнаты, освещая в том числе и стены. Обычно на потолках нет ничего интересного, ну типа там картины Рафаэля, тогда бы это уже называлось плафоном.
                                                                        0
                                                                        Бывают светильники с рассеивателями, как накладные, так и встраиваемые. Я вот у себя в кухне \ коридоре сделал линейный с лентой, а в комнатах — распределил 15-ваттные светильники более-менее равномерно по потолку. Результат приятный и там и там.
                                                                          0
                                                                          Да бывают даже лампочки с GU5.3, светящие во все стороны. Типа таких (у нее даже сверху на торце один светодиод есть):



                                                                          Но, согласитесь, с полоской как-то попроще равномерность получить, чем распределять лампы и устанавливать патроны с плафонами для них по комнате в десятки квадратных метров.
                                                                    0
                                                                    Совершенно верно, ленты используются для красоты и комфорта, а не для экономии.
                                                                    Для освещения в спальне площадью 9м — я установил ленту светящую в потолок, то есть в комнату попадает только отраженный рассеянный свет, вышло около 90 ватт на всю комнату, потери света огромные, зато освещение совершенно замечательное.
                                                                    Лента с качественными светодиодами, блок питания не жужжащий от диммирования и диммер — обошлись примерно на порядок дороже, чем несколько икеевских лапмочек.
                                                                  +1
                                                                  На этот вопрос отвечу я.

                                                                  Ощущение комфортного света дают не люмены, а градусы рассеивания. Иными словами, 10 светодиодов по ватту, спрятанные за молочным плексигласом, будут давать более освещающий и приятный для глаз свет, нежели один светодиод на 20 ватт без рассеивателя.
                                                                0

                                                                Внесу свои 10 копеек) Вы в схеме используете входы АЦП без каких-либо фильтров. При этом схема питается от весьма шумного импульсного преобразователя, а МК не имеет отдельных входов для питания аналоговой части (некуда фильтр воткнуть). Я это все к тому, что точность измерения аналогового сигнала будет очень низкой и значения могут сильно прыгать. Как минимум надо накрутить цифровую фильтрацию (может она у вас и есть, не смотрел код еще)). Если расстояние от входов интерфейса до основного контроллера большое (метры и более) и на входах АЦП тоже висят длинные провода, то очень рекомендую поставить TVS диоды. Ну и любой автономной схеме не помешает на входе питания какая-ть защита, предохранитель хотя бы.

                                                                  0

                                                                  Упс, про вход аналогового питания был не прав, но LC фильтра все равно нет

                                                                    0
                                                                    Там есть усреднение по нескольким десятков значений, да и точность серьезная просто не нужна — подключаться планируется только фоторезисторы да терморезисторы (на которых висят дополнительные конденсаторы, образуя RC-фильтр. К входам ADC3 и ADC5 без них — я даже не придумал что именно подключать, просто развел «на будущее». Во второй версии их, скорее всего, уберу — нужны выводы для вентилятора.

                                                                    Защита от перегрузки и предохранители в блоке питания вроде есть, я уж не стал тут городить что-то дополнительное, меня и так тут упрекают в излишнем усложнении. :)
                                                                      0
                                                                      Защита входа нужна. Ближайшая гроза и погорят все входы только так… Причем лучше всего двухступенчатая защита — на входах TVS-диоды(супрессоры) вольт на 6 а потом через резистор защита на стабилитроне, на напряжение ниже питания контроллера. Причем, для того чтобы не влиять на измерения стабилитрон отвязать от аналоговой цепи диодом и дать через него ток в 1..2мА. пока напряжение меньше Vст диод закрыт и стабилитрон не шунтирует цепь, и это как оказалось очень важно — 3.3В стабилитрон начинает существенно влиять на аналоговую цепь уже при 0.5В искажая измеряемое напряжение.
                                                                        0
                                                                        Грозозащита — больное место, владелец к этому очень пренебрежительно относится, я ему давно пытаюсь втолковать, что молния в крышу без хорошей грозозащиты сделает весь «умный дом» очень тупым. :) Но на сам диммер, честно говоря, смысла не вижу делать — блок питания с его защитой будет рядом, а контроллер развязан гальванически. Хотя, конечно, наводка в цепи длинной полоски может дать очень большой импульс, надо будет подумать…

                                                                        Про стабилитрон — спасибо, не думал об этом аспекте.
                                                                    0

                                                                    Мне вот интересно, а что будет делать владелец дома, когда из-за какой-нибудь ошибки(конденсаторы там от температуры деградируют, например), лет через пять ваша система перестанет работать(или, как вариант, начнёт очень разнообразно глючить), а вас к тому времени будет уже не найти?

                                                                      0
                                                                      Полагаю то-же что и в случае с любой другой вышедшей из строя техникой. Попробует найти того, кто сможет отремонтировать, если не выйдет — демонтирует и поставит серийный димер.
                                                                        0

                                                                        Судя по описанному, просто заменить на серийный диммер не выйдет.

                                                                          0
                                                                          Как вы это поняли? Вроде стандартная 12в лента, выкинуть все потроха и купить БП на 12в и диммер на 12в.
                                                                            0
                                                                            Потому что серийный диммер будет с modbus/dmx каким-нибудь.
                                                                            Потому что ТС, судя по статье, делает все своё, начиная от железа диммеров и заканчивая главным контролёром и протоколами обмена. И «открытость» протокола особо не поможет — другому человеку все равно надо будет делать все с нуля, и реализовывать протокол в том числе.
                                                                            Кстати, ТС, а у вас действительно для владельца дома доступны спецификации всего этого железа и протоколов? Вы уверены, что через пять лет человек со стороны сможет разобраться в том, что вы сделали?
                                                                              0
                                                                              Ну, если я публикую статью со схемой, прошивкой и протоколом на общедоступном ресурсе, то как-то странно упрекать меня в закрытости. :) Разумеется, владельцу будет доступен полный набор документации, да и собственно конечную сборку плат — я не планирую самостоятельно делать, а заказывать в специализированных фирмах (после того как отлажу тестовые образцы), которые при необходимости — еще сколько нужно сделают.
                                                                                –1
                                                                                Понимаете, исходный код на гитхабе не равно «открытая доступная документация». Попади мне такой код в руки, я собрать-то его смогу с трудом, не то, что сходу поправить.

                                                                                Через пять-десять лет вполне возможна ситуация, когда для вашей платы не будет доступно ни конкретных партнамберов деталей(перестали выпускать, потому как устарело), ни тех компаний, которые собирали(закрылись), ни вас(уехали в другую страну и потеряли контакты). В этом случае без документации, в случае проблем, во-первых, надо будет найти специалиста, во-вторых, специалисту придется провести, по сути, реверс-инжиниринг схемы, чтобы понять, на что можно заменить эту детальку, и если эта деталька окажется контроллером — еще и собрать прошивку под новый контроллер.
                                                                                  0
                                                                                  Немного надуманная проблема. Готовые устройства обычно не имеют даже схемы, не то что исходного кода прошивки. И если с ними случается «перестали выпускать», то приходится менять вообще все. Изучение документированной схемы — это не есть «реверс-инжиниринг», не путайте термины.
                                                                                    –1
                                                                                    Во-первых, компании обычно разрабатывает устройства на замену тем, что устарели и перестали выпускать, с улучшенными характеристиками, но наследника, замена на которого просиходит легче. Во-вторых, серийные устройства используют стандартные протоколы, и в случае форс-мажора замена на устройство от другого производителя происходит проще.

                                                                                    Я говорю о реверс-инжиниренге всего комплекса устройств. Когда по «документированным схемам» пытаются понять, а как вообще все это работало и что было в голове у человека, когда он это разрабатывал. Может быть, я ошибаюсь, у вас есть вменяемая документация на все это, но пока ничего кроме схемы в виде картинки и какого-то кода на гитхабе я не видел, увы.
                                                                                      –1
                                                                                      Для специалиста даже этого достаточно, вообще-то. Вы в электронике-то хоть что-то понимаете? Конденсаторы заменить будет нечем, потому что перестанут выпускать, ага…

                                                                                      Реверс-инжиниринг, это когда мейлру покупает ICQ и потом пытается городить свое поверх того ада, без стандартных протоколов, без документации и даже исходного кода зачастую. :)
                                                                                        0
                                                                                        Конденсаторы заменить будет нечем
                                                                                        Не то что бы нечем, но при смене параметров чего-то еще перещитывать емкость, rms и тд. Если исходные данные не задокументированы, это может выйти довольно геморно. Аналогично с драйверами и прочим. То есть, по факту придется загуглить даташит на каждую деталь, подробно изучить и тд, и уже потом что-то делать на основе этой инфы.
                                                                                          +1
                                                                                          Зачем гуглить, если в списке заказов деталей у того же mouser.com (откуда я их собственно и беру) — сразу ссылки на PDF-ки? :) Для изготовления платы все равно будут нужны списки не только с номиналом, но и с конкретным артикулом детали, так что не суметь подобрать замену при таких условиях — это надо как-то уж сильно стараться.
                                                                                            –1
                                                                                            Это они сейчас есть, пока деталь есть в списке заказов. Да, впрочем, сути это не меняет. Основная проблема же не в гуглении, а в анализе нагугленного.
                                                                                              +2
                                                                                              Думаете стоит разработчика приковать на цепь в подвале здания? Для пущей гарантии ремонтопригодности?
                                                                                                0
                                                                                                Ну, разве что с хорошей шиной заземления к громоотводу… :)
                                                                                                0
                                                                                                Давайте все-таки говорить о специалистах, а не о тех, кто не знает зачем в паспорте конденсатора указывается ESR.
                                                                                            0
                                                                                            Ууу, понятно, все плохо.

                                                                                            Да, конденсаторы, что в этом смешного? Тут вряд ли актуально, тут скорее про ключи/драйвера, но все же — мне казалось, что вы должны были знать, что не всегда конденсатор можно заменить на любой такой же, с подходящими значениями по емкости/напряжению. Существуют разные типы диэлектрика, которые по-разному изменяют емкость в зависимости от рабочей температуры, что особенно актуально в жарком климате(где-то на хабре была недавно хорошая статья на эту тему, прочитайте, узнаете много нового), существуют разные типы конденсаторов(включая типы для сетевых применений — X/Y), ESR, RMS, разные технологии изготовления наконец, из-за чего одинаковые конденсаторы могут отличаться стоимостью и временем работы. Поэтому не всегда «C7 1nf» можно заменить на любой 1nf. Он может тупо по посадочному месту не подойти. Поэтому вы пишете не просто номиналы элементов в документации по сборки(для компании, которая осуществляет монтаж или в документацию), а конкретные партнамберы у конкретной компании. Потому что иначе очень легко поймать жесткие глюки, когда любимый элемент, закупленный у любимого продавца, который вы используете уже много лет и проблем с ним не знаете сборщики заменят на другой, совпадающий по основным характеристикам, но отличающийся в тонкостях. Вплоть до того, что стабилизатор откажется запускаться, потому что поставили Low-ESR конденсатор, а не обычный.

                                                                                            Даже для резисторов существуют: класс точности, напряжение пробоя, максимальная отводимая мощность, собственная индуктивность — как минимум 4 параметра(правда, в общем случае, напряжение пробоя зависит от типоразмера), помимо номинала и корпуса, которые могут серьезно повлиять на работу схемы.

                                                                                            Пока что я не вижу у вас на схема даже моделей, у вас там степ-даун(X1) так и помечен, и только по другим надписям можно догадаться что он выдает 3.3. Какое максимальное напряжение, я так и не понял. Я надеюсь, что вы просто приложили в статью какую-то старую версию схемы, и когда будете передавать документацию заказчику, там будем его конкретная модель.

                                                                                            Но и в этом случае, несмотря на то, что вам так смешно от мысли, что конденсатор определенной модели перестанут выпускать, такое вполне может случится — за пять-десять лет у компании могут поменяться продуктовые линейки, компанию может купить другая компания, она может закрыться и так далее. В итоге, у нового разработчика на руках схема, часть элементов в которой просто нельзя купить. Можно пытаться найти точно такой же по всем характеристикам компонент, но есть риск не угадать. Поэтому, хорошим тоном считается указывать не только партнамберы, но и граничные параметры компонентов, о чем я и пытаюсь вам сказать, задавая наводящие вопросы.

                                                                                            Железка, которая должна работать как можно дольше и быть ремонтопригодной — совсем не потребительский телефон, который можно заменить новым через год.

                                                                                            Реверс-инжиниринг, это когда мейлру покупает ICQ и потом пытается городить свое поверх того ада, без стандартных протоколов, без документации и даже исходного кода зачастую. :)

                                                                                            Шта? У них там есть и протокол, который описан сто лет как, и документация, и исходники клиента, которые они допиливают. И даже пара разрабов оттуда, емнип.

                                                                                            Реверс-инжиниринг это попытки понять, что внутри черного ящика. Ваша система в таком виде, как описано в статье, без документации, со схемой без партнамберов, через пять лет — черный ящик, и схема с исходниками на гитхабе хоть и поможет, но все равно новому разработчику придется долго-долго строить у себя в голове понимание «как это работает-то вообще».
                                                                                            А документация — это общая структурная схема, описание протокола в нормальном виде, а не как в статье «ну, данные с датчиков передаются так же», описание системы сборки, способа программирования, расположение выводов относительно внешнего вида прибора, а не на схеме, где не очень понятно, что за разъем X1 и с какой стороны в реальном устройстве идет отсчет пинов.
                                                                                            Для специалиста это достаточно, да. Специалист должен уметь и в чужом говнокоде ковыряться. Это будет дольше, дороже, но в результате скорее всего получится. А вот вам охота быть тем человеком, который этот говнокод для специалиста делает?
                                                                                              +1
                                                                                              Стабилизатор (импульсный) скорее откажется нормально работать с конденсатором у которого высокий ESR, а не наоборот. Специалист, блин. :) Ну и какое там может быть максимальное напряжение, если везде указано «3.3 вольта», а на контроллер другого напряжения подавать просто нельзя? :)

                                                                                              BoM-список я сюда не постил, потому что это как раз никому не интересно, кроме конкретного заказчика — тот кто захочет повторить будет достаточно образован для того, чтобы понять, что в цепи 12 вольт нельзя ставить кондер на 6.3, да и разводку будет делать сам, под свои типоразмеры имеющихся деталей. Также как и не написал, например, что полоску надо подключать плюсом в пины 1 и 3, а плюсом — в 2 и 4. По той же самой причине — у него даже клемм Phoenix SPTAF 1/ 4-3,5-EL (1862068) может не быть под рукой. А вот почему Вы думаете, что я собираюсь этот список скрывать от моего заказчика — я бы хотел знать?

                                                                                              Ну и спасибо за заботу о безымянном будущем специалисте, который будет ковыряться в моем «говнокоде». Я постараюсь передать ему что-нибудь хорошее, в наследство.
                                                                                                0
                                                                                                Существуют импульсные стабилизаторы, работа которых зависит (внимание) от нелинейности конденсатора. Вы такой открываете даташит, а там на полном серьезе написано «эту штуку надо подбирать методом проб и ошибок».
                                                                                                  +1
                                                                                                  То что всякая экзотика существует — я не спорю. Но в подавляющем большинстве случаев — высокий ESR будет мешать работе стабилизатора. Впрочем, такое простительно, если ради флейма решил нагуглить цитат про разницу диэлектриков, дабы сойти за умного.

                                                                                                  Ну и если Вы поглядите другие мои разработки, то узнаете, что если я собираюсь использовать какой-нибудь старый стабилитрон, как генератор шума, то так про это и пишу. В данном диммере все детали работают в соответствии с их прямым назначением и с легко читаемыми лимитами (если кто не в курсе, то в цепь 12 вольт нужно ставить конденсатор на 16 вольт минимум), не вижу смысла разводить воду, тем более что навряд ли кто-то будет пытаться повторить эту схему один-в-один. Я бы понял еще просьбу опубликовать BoM вместе с герберами для платы, но вот такие наезды — вообще за гранью…
                                                                                                  –1
                                                                                                  Стабилизатор (импульсный) скорее откажется нормально работать с конденсатором у которого высокий ESR, а не наоборот. Специалист, блин. :)

                                                                                                  Я специалистом себя и не называл. А в вашей компетентности уже начинают возникать сомнения. Смотрим даташит на DC-DC TPS6102x, в котором русским по белому написано:
                                                                                                  Therefore, the control loop has been optimized for using output capacitors with an ESR of above 30 mΩ.

                                                                                                  Large amounts of low ESR capacitance on the output causes instability

                                                                                                  Вам перевести, или сами сможете? Заменив конденсатор в такой схеме чем-нибудь низко-ESR, получите разнообразные глюки.

                                                                                                  Ну и какое там может быть максимальное напряжение, если везде указано «3.3 вольта»

                                                                                                  Максимальное входное напряжение, солнышко, специалист вы наш. Ясен хрен, что на контроллер максимальное 3.3. Посмотрел на схему еще раз, на этот раз смог понять, что там 12 вольт подается. Тем не менее, это ни разу не приблизило меня к понимаю, что же это за стаб, и какие у него входное максимальное напряжение и мощность.

                                                                                                  BoM-список я сюда не постил, потому что это как раз никому не интересно, кроме конкретного заказчика

                                                                                                  Конечно(*в сторону* может это потому что его нет?), не интересен. А вот граничные параметры, в пределах которых допускается замена, вполне бы были интересны.
                                                                                                  Я не считаю, что вы собираетесь скрывать что-то от заказчика. У меня есть подозрение, что вы ограничитесь передачей исходного кода, BOM и схемы, как она есть сейчас, а после — хоть потоп. Если я не прав, и у вас имеется другая документация(как я уже говорил «общая структурная схема, описание протокола в нормальном виде, способа программирования, расположение выводов относительно внешнего вида прибора»), то я извинюсь и возьму эти слова обратно, как только ее увижу.

                                                                                                  Я придрался к вам, потому как вы подходите к критичным компонентам УД с позиции разработки даже не потребительской электроники, а мелко-контрактной.
                                                                                                  «Электронный фриланс», как выражается DiHalt. Это нормальный подход, когда делается одно устройство, которое относительно простое по функционалу и легко заменяемое, и когда от него не требуется ни сверх-надежность, ни долгий срок службы. Когда вы делаете критичные для комфортного проживания в доме(а то и для существования дома, если это какая-нибудь защита от утечки газа или управление котлом в морозы) вещи, то такой подход тут мало применим. Во-первых, это критичные вещи, которые должны быть надежны — даже глюки освещения бесят людей, а если это глюки в отоплении/водоснабжении, это ужасно. Во-вторых, срок эксплуатации дома от ремонта до ремонта обычно составляет лет десять. За эти десять лет менять электронику УД не планируется, а желательно, чтобы еще и обслуживать не надо было, тем более в таких регионах, где не все про унитаз в доме знают, не то, что про автоматизацию дома. К умному дому на радио требования немного снижаются — его хотя бы можно заменить на другой, не ввязываясь в глобальный ремонт.

                                                                                                  Что хуже, вы пытаетесь совместить в одной роли и разработчика электроники и инсталлятора УД. Это, конечно, удешевляет процесс, но ухудшает обслуживаемость еще больше.
                                                                                                  Когда эти роли разнесены, то разработчику электроники волей-неволей приходится делать понятную инсталляторам документацию, иначе его заколебут вопросами «почему ничего не работает» или просто перестанут брать его железо. Документация на устройство не денется никуда и через пять, и через десять
                                                                                                  Вы их совмещаете, и большая часть документации, процесса настройки и прочего багажа знаний для эксплуатации системы не покидает пределов вашей головы. И вот именно это — большая проблема для эксплуатантов здания в будущем, и именно об этом я пытаюсь вам рассказать, а вовсе не забочусь о безымянном специалисте.
                                                                                                    0
                                                                                                    Я даже не буду просить найти на моей схеме TPS6102x, скажу только, что в приведенной цитате ключевые слова — «large amount». Схемотехнику и выбор емкости буферного конденсатора для импульсных стабилизаторов — могут объяснить на специализированных форумах. Чтобы интересоваться пограничными параметрами элементов — нужно хотя бы понимать вообще о чем речь идет, а не лезть с беспорядочно надерганными из гугла цитатами про диэлектрики.

                                                                                                    И еще раз повторю вопрос — почему Вы считаете («у меня есть подозрения»), что я собираюсь скрывать какую-то документацию от моего заказчика?

                                                                                                      –1
                                                                                                      Я даже не буду просить найти на моей схеме TPS6102x, скажу только, что в приведенной цитате ключевые слова — «large amount». Схемотехнику и выбор емкости буферного конденсатора для импульсных стабилизаторов — могут объяснить на специализированных форумах.

                                                                                                      Вот вы странный человек, вы вообще помните, о чем мы с вами час назад говорили? Вы придрались к слову «конденсатор» в моем первом сообщении, я вам рассказал, что конденсаторы могут быть разные. Вы придрались к тому, что Low-ESR это не всегда хорошо. Я принес вам пример, доказывающей обратное. Теперь вы спрашиваете, где я нашел в вашей схеме такой стаб. Да нет там его и не было иногда, это пример был в ответ на ваш же вопрос «а чо, низкий ESR это разве не всегда хорошо?».

                                                                                                      Ключевые слова там не «large amount». Там говорится о двух конденсаторах, один из которых может быть керамикой с low-ESR, чтобы фильтровать высокочастотные помехи, а второй — большой емкостью, чтобы фильтровать всякую фигню низкой частоты и накапливать заряд. Емкость его считается по формуле, которая зависит от напряжения на выходе, тока потребления девайса, допусков по всплескам и так далее. Поэтому там говорится про мелкие конденсаторы «ставьте керамику», а про большие «обычно сюда ставится тантал, поэтому мы оптимизировали систему под его ESR. Но вообще можете ставить и керамику на большую емкость, только последовательно добавляйте резистор, иначе будет работать нестабильно».
                                                                                                      И в любом случае, вы хотели подтверждение моих слов «Вплоть до того, что стабилизатор откажется запускаться, потому что поставили Low-ESR конденсатор, а не обычный», я его вам принес. Дальше разбираться смысла нет — есть стаб, который хочет не-low-esr конденсаторы.

                                                                                                      И еще раз повторю вопрос — почему Вы считаете («у меня есть подозрения»), что я собираюсь скрывать какую-то документацию от моего заказчика?

                                                                                                      И еще раз повторю ответ.
                                                                                                      «Я не считаю, что вы собираетесь скрывать что-то от заказчика. У меня есть подозрение, что вы ограничитесь передачей исходного кода, BOM и схемы, как она есть сейчас, а после — хоть потоп. Если я не прав, и у вас имеется другая документация(как я уже говорил «общая структурная схема, описание протокола в нормальном виде, способа программирования, расположение выводов относительно внешнего вида прибора»), то я извинюсь и возьму эти слова обратно, как только ее увижу.»

                                                                                                      Если вы и после повторения не поняли, что я хотел сказать, я поясню. Я не вижу в статье и в ваших комментариях ничего, кроме схемы и кода. Я считаю, что делать УД и передавать в качестве документации только это(не потому, что вы что-то пытаетесь скрыть, что вы, просто у вас нет другой документации) — плохой тон и аналог говнокодерства в программировании, потому как УД это комплекс систем, в которых надежность и ремонтопригодность важнее, чем функционал и характеристики, в отличии от потребительских устройств. Мне это не нравится, потому через несколько лет с большой вероятностью эксплуатант здания столкнется с проблемами в работе, и чтобы эти проблемы исправить, потратит много сил и денег из-за отсутствующей документации.
                                                                                                        0
                                                                                                        Слушайте, Вы так трогательно заботитесь то о том специалисте, который будет мои схемы читать, то о моем заказчике, что мне прямо таки хочется заплакать от умиления. Могу я попросить Вашу нерастраченную заботу адресовать кому-то более Вам близкому, а то слезы мешают — капнет на плату с 110 вольт и кирдык…
                                                                                                          –1
                                                                                                          Ответ не разработчика, но говнокодера. «Зачем упрощать работу тем, кто придет после меня, пусть мучаются».
                                                                                                          Ок, ок, ухожу.
                                                                                                            +1
                                                                                                            На самом деле человек хочет, если не привить, то донести вам определенную долю культуры инженера. Возможно форма вас не устраивает но посыл однозначно позитивный. Вспомните (если есть что вспоминать) как в университете делали дипломы или курсовые, сколько там теоретических выкладок и обоснований. Я думаю это все должно быть в реальных приборах, задокументирован должен быть не только результат, но и процесс получения результата, мысли, принципы и расчеты которые делал автор. Так и ошибку проще найти и исправить, даже самому себе. И повторить путь даже через 100 лет на другой планете. Это просто «правильно\красиво\воспитанно».
                                                                                                            Альтернативой такого подхода является — сделать один экземпляр, продать, пропасть. То что называется «на тяп ляп», «по наиитию», «по опыту», «срали-мазали». Так тоже можно, особенно когда молод, и кажется что старики очень медленные и все усложняют, да только они тоже были молодыми, жизнь научила вести документацию.Как минимум стоит задуматься, а не бить себя пяткой в грудь «что и так покатит». Результатом такого подхода скорее всего станет ваше рабство в подвале этого дома, т.к. он будет регулярно глючить и ломаться, а вы будете его чинить за еду. И без норм документации вы даже не сможете ни кому передать его поддержку, люди просто придут, посмотрят и пошлют, или скажут что нужно переделать с 0.
                                                                                                              0
                                                                                                              Тут как бы совершенно прозрачно, что человек, зная только мое имя — решил, что я говнокодер, скрывающий документацию от заказчика, «электронный фрилансер» и так далее, а китайские «энтерпрайзные» диммеры — наше все, лучше них ничего нет. Потому что конденсаторы потом никто не сможет выбрать, не иначе как уже через два года — все перейдут на плазменные накопители из стар-трека.
                                                                                                                +1
                                                                                                                Мне со стороны ваш разговор не показался таким, как вы описали. Очень похоже что вас эта критика оскорбила и эмоционально задела. Я лишь попрошу вас вернуться к этой переписке спустя некоторое время, может сможете взглянуть на ситуацию с другой стороны.
                                                                                                                  0
                                                                                                                  Разумеется, меня задевает, когда меня обвиняют в сокрытии важной информации от моего работодателя, причем со стороны людей, которые только мое имя и знают. Вы вообще на гиктаймсе много статей видели с полной конструкторской документацией, исходными кодами, протоколами и пресловутым BoM? Я тут что, должен за всех отдуваться, что-ли? :)
                                                                                                                    +1
                                                                                                                    Нет конечно, за всех не должны, но и аргумент «ни кто так не делает и я не буду» тоже так себе. С другой стороны мне бы лично хотелось, чтоб те кто говорит, что у них открытый проект — не врали, и их проект реально можно было повторить «как по инструкции». Большая часть того, что я встречал тут, невозможно повторить без допиливаний, т.е. нужно быть примерно таким же умным как и автор. А если это так — то нафига нужно читать как сделать диммер? Профи и сам диммер сделает, а новичок типа меня по вашей документации ни фига не сделает. Мне это напоминает примеры кода из справочных система, код кроде как рабочий, но его нельзя использовать. А если сделать его пригодным для продакшена, то из 10 строк получится 60.
                                                                                                                    Все эти подтягивания ног, шунты, нюансы подбора стабилизаторов и конденсаторов, это как посолите на глаз, добавьте приправ по вкусу — черт побери по какому вкусу? Можно в граммах и точный состав приправы?

                                                                                                                    Вот и выходит, что статьи по электронике на ГТ есть, но не понятно для кого. Новичками — сильно сложно, профи сильно просто, для продакшена — сильно не доделано. Но и вас я понимаю, забесплатно требовать проф оформленный продукт нет ни каких оснований.

                                                                                                                    Так что главный вопрос — какая цель публикации? Кто ваша таргет аудитория? Что вы хотите получить и что готовы дать в замен.
                                                                                                                      +1
                                                                                                                      обвиняют в сокрытии
                                                                                                                      Не в намеренном сокрытии а в непредномеренном не документировании. И не обвинение, а подозрение.

                                                                                                                      Человек вполне себе обещал извиниться и все такое, если вы ему покажете обратное, а вы его, можно сказать, нахер послали (пусть и условно вежливо). Какие вообще обиды в такой ситуации?
                                                                                0
                                                                                Приклеил ленточку к косяку двери, как планировал, теперь выглядит вот так:

                                                                                  0
                                                                                  По-моему работает как-то не очень, цвета скачут как попало, меня лично укачивает. Какой вообще в этом смысл?
                                                                                    0
                                                                                    Да особо никакого смысла поэтому и отлаживать опенхабовские скрипты лень. :) Тем более что датчик расстояния — инфракрасный, с аналоговым выходом — у него все время плавает выдача в очень широких пределах, надо будет потом на ультразвуковой с последовательным интерфейсом поменять.
                                                                                  –2
                                                                                  Даже читать не стал, из за слова диммер!
                                                                                    0
                                                                                    Дайте пожалуйста ссылку на клемы
                                                                                      +1
                                                                                      http://www.mouser.com/Phoenix-Contact/Fixed-Terminal-Blocks/SPTAF-Series/_/N-1z0zljmZ7rqd7Z1yaosfe
                                                                                        0
                                                                                        Спасибо!
                                                                                      0
                                                                                      http://www.mouser.com/ProductDetail/Phoenix-Contact/1735794/?qs=%2fha2pyFadugLViPagh4yQaG7btpbVICcie%252bGmCeHSBk5ft00v0HrdYYhYHBrgAKN

                                                                                      Есть варианты с 45 градусов к плате, вертикальные вроде тоже.
                                                                                        0
                                                                                        Нарисовал новую версию, с блэкджеком, более подходящими mosfet-ами и DMX-портом для любителей стандартных протоколов (хотя и пока прошивка не поддерживает). Пока не испытывал, платы еще не сделали.

                                                                                          0

                                                                                          У вас на выходе TPS стоит 220мкф, скорее всего тантал, вообще TI рекомендует от 22 до 47 мкф и желательно керамику с низким ESR (X7 X5). Лучше всего на выходе таких преобразователей ставить набор из нескольких керамических конденсаторов, 0.1, 1, 22 мкф, примерно так, это особенно актуально для схем где используется АЦП.

                                                                                            0
                                                                                            К большей емкости TPS нормально относится. Я уже сталкивался с проблемами у STM32 при низких буферных емкостях, так что кашу маслом не испортишь.
                                                                                              0
                                                                                              Voltage ripple считали?
                                                                                                0
                                                                                                Где?
                                                                                                  0
                                                                                                  Очевидно, на выходе обсуждаемого стабилизатора для питания логики. Емкость же не от балды выбирается.
                                                                                                    0
                                                                                                    С запасом там эта емкость, в рамках допустимых для TPS62177 пределах.
                                                                                            0

                                                                                            Ох и схемища… а у вас и правда МК испоьзует все функции выводов которые на нём написаны? А почему они там досихпор написаны?


                                                                                            Переключатель 12-24 в виде перемычки? Можно же обойтись без него организовав DC-DC(можно выход понять до 15В полевикам только в плюс) по топологии SEPIC а преобразователь 3.3В запитав от шины 12В, так ему меньше рисков выйти из строя при проблемам в питающей линии. Речи ведь о максимизации КПД не идёт… и от лишнего провокационного переключателя избавитесь(сколько блоков погорело из-за переключателей 110В-220В) и надёжность повысится.

                                                                                              0
                                                                                              Ну, как бы подразумевалось, что там перемычка вообще навсегда впаивается, а не на ходу переключается. Так что я не особо заморачивался схемой питания, просто взял первый попавшийся преобразователь в 12 и все. Большинство диммеров вообще будут без него, только для 12 вольт.

                                                                                              От 12 вольт запитывать TPS62177 не хотелось, там пульсации от драйверов могут быть высокие.
                                                                                            0
                                                                                            Еще один тестовый стенд для диммера, в комбинации с датчиком движения. Эпилептикам лучше не смотреть, я там сделал эффект дурной в этом отношении.

                                                                                              0
                                                                                              В окончательной версии убрал гальваническую развязку последовательного порта (переориентировался на управление по двухпроводному modbus/RS-485, как более удобному — можно вешать несколько диммеров на одну шину) и транзисторы выходные поменял на 30-амперные в корпусе D-PAK.

                                                                                              Прошивка поддерживает выдачу состояния датчиков по запросу, примитивное управление вентилятором (7 уровней PWM, в зависимости от показаний температурного датчика).

                                                                                              Прошивка и схема на github
                                                                                              Плата (двусторонняя, желательно 0.7 толщина)
                                                                                                0
                                                                                                Переименуйте в «раздражающий дом»…

                                                                                                Only users with full accounts can post comments. Log in, please.