Koupil jsem si před delší dobou na Aliexpress výkonové LED (3 W čočka na hliníkové destičce), pak jsem pro ně i navrhnul zapojení pro ovládání z kontroléru, tak třeba by se to tu taky někomu mohlo hodit. A (nebo) mi tam někdo najde chybu, pak budu rád, když mi ji řekne.
Základ jsou obvody AMC7135, které jsou přímo pro LED určené. Poskytují 350 mA a dají se připojovat paralelně k dosažení násobku tohoto proudu. Já chtěl rozsvítit 3 W LED, takže jsem vzal tři vedle sebe a napětí nastavil, aby ty 3 W nebyly překročené (to se liší pro různé barvy LED, já si je prostě jednotlivě naměřil).
Vstup je na schématu vlevo (CTRL), přivedením Vcc z kontroléru (log. 1) se otevřou T1 a T2 a T3 a na výstupu OUT vpravo bude napětí V+ pro LED (zem na 1, + na 2) a zároveň se rozsvítí signalizační LED1.
Stavěné to je pro ovládání 5 V (Vcc) s odděleným napájením pro výkonové LED (V+). Protože spínací tranzistor T2 spíná V+, ale zavírá se vůči Vcc, je třeba, aby Vcc > V+, jinak se tranzistor nebude plně zavírat.
T1 je obyčejný NPN pro otevírání T2.
T2 je výkonový P-MOSFET, pouští V+ do AMC7135.
T3 je obyčejný N-MOSFET pro signalizační LED1.
R1 zajišťuje zavření T1 když by vstup nebyl připojený.
R2 je pro otevírání T1.
R3 je pro otevírání T2.
R4 zajišťuje zavřený T2 při zavřeném T1 (hodnoty R1 až R4 jsem si nechal poradit, upřímně řečeno si ale už nepamatuju, proč to je zrovna takhle).
R5 omezuje proud pro LED1 (hodnota vybrána tak, aby LED1 svítila „tak akorát“, takhle jí jde při 5V napájení cca 3,3 mA).
C1 a C2 jsou podle datasheetu AMC7135 v doporučeném zapojení.
LED1 je „šuplíková LED“ neznámých (a nedůležitých) parametrů.
U T1 a T3 příliš nezáleží na volbě, vzal jsem „nějaký co byl po ruce,“ stejně spínají proudy jen malé, T2 je zvolený jako cenově přijatelný kompromis mě dostupných P-MOSFETů, který zároveň s rezervou unese zátěž LED (tento konkrétní má Id = -10 A, Vds=-20 V).
Výstup OUT pro výkonové LED musí být připojený mezi Vdd a Out na AMC7135, protože AMC7135 proud omezuje rychlým odpojováním země (prvně jsem to zapojil mezi OUT a GND a divil se, proč to nefunguje).
Vzhledem k použitému T2 by se dalo připojit i něco trochu výkonovějšího anebo s vyšším napětím, AMC7135 by se pak buď vynechaly a výstup by se bral rovnou z drain T2 proti zemi.
Signalizační LED1 jsem chtěl mít až co nejdál u výstupu, ale protože se napětí na výstup nastavuje podle těch výkonových LED, tak jsem signální LED1 připojil přes tranzistor na pevné Vcc.
Tohle zapojení jsem použil pro spínání výkonové LED z kontroléru ATmega128, který mám ve výukových kitech (deska obsahuje ATmega128, napájecí stabilizátor a MAX232 pro připojení RS-232 seriové linky). LED se napájela z 12 V aku za pomoci čínského step-down napájecího modulu, kterému jsem nastavil napětí právě podle té výkonové LED. Pro ATmega jsem napsal jednoduchý prográmek, který ze sériové linky čte povely a bliká LED podle zadané sekvence. Součástky jsem volil v SMD, protože jsem si chtěl vyzkoušet, jestli to budu umět vyrobit (povedlo se).
Skoro úplně stejně jsem to pak udělal i pro jeden „komerční prototyp“ projektu pro automatickou blikačku 8x na jednu desku, na které byla pro řízení ATmega328 (jedna z mnoha instancí Arduina) připojená k sériovému Bluetooth pojítku. Napájení jsem udělal dvěma moduly ze společného vstupu z akumulátoru, pro kontrolér jsem zvolil malý buck-boost modul, pro LED výkonnější step-down, takže je možné napájet to z jedné baterky od nějakých 3 V (minimum, aby na modulu šlo nastavit dobře napětí pro LED) do 30 V (maximum pro ty moduly).
Použil jsem tyto hlavní součástky:
AMC7135 – proudový regulátor 350 mA, datasheet, kupované na Aliexpress, 10 ks za cca 40 Kč (např. zde)
výkonové LED – 3 W kupované na Aliexpress
T1 – NPN tranzistor MMBT2222ALT1G (Vce = 30V, Ic = 0.6A)
T2 – P-MOSFET AP3310GH-HF-3 (Id = -10 A, Vds = -20 V)
T3 – N-MOSFET FDV301-N (Id = 0.5 A, Vds = 25V)ale jejich volba není kritická, jen je potřeba zvolit T2 tak, aby s rezervou nebylo překročené napětí, proud ani výkon (u T1 ani T3 nějaké přetěžování zjevně nehrozí).