Question sur un schéma

[Maxeyli]

Bonjour tout le monde,

Je suis actuellement sur un petit projet ou je souhaite utiliser un driver de LED.
J'utilise 3 LEDs en série (Vf=5V et If = 340mA) donc Vout = 15V et Iout = 340mA.
Le composant que je souhaite utiliser est le LM3410X --> datasheet

Voici le schéma que j'ai réalisé :


Les questions que j'ai actuellement se situe autour du PWM et de la partie OverVoltage protection (D3/R7/R3/R4).

J'ai sélectionné une diode Zener correct pour la partie OverVoltage protection. Mais la datasheet parle également d'une résistance R3 (R7 sur mon schéma) et je n'ai trouvé aucune information pour déterminer sa valeur.

Pour la partie PWM, j'ai trouvé cette application sur internet. Cela me permet via la broche DIM d'activer ou nom le driver et de l'autre côté de pouvoir régler mon PWM.

J'ai 2 questions sur ce montage :
1) Sauriez vous me conseiller pour pouvoir déterminer la valeur de la résistance R7 ?
2) Sauriez vous également me conseiller sur la détermination des valeurs de R3 et R4 pour que mon PWM marche correctement ?

Merci pour votre aide,
Maxeyli
-----

[Antoane]

Bonjour,

Le LM3410 va ajuster son PWM de manière à réguler la tension sur sa broche FB à 190 mV.

Si on oublie un instant le dispostif de control par PWM :
- Lorsque V(A_30) < Vz, la zener est assimilable à un circuit ouvert et la tension V(FB) vaut I(led) * R9.
- Lorsque V(A_30) s'approche de la tension de coude de la zener, un courant Iz commence à s'établir dans la zener, qui va circuler dans R7, faisant monter la tension V(FB) qui vaudra alors environ I(led) * R9 + Iz * R7 + Iz*R9.
La valeur de R7 n'est pas critique. On la choisirait de manière à ce que la tension R7*Iz soit négligeable devant 190 mV lorsque la tenion aux bornes de la zener est égale à la tension nominale des leds. En pratique, 1kOhm semble une bonne valeur de départ.

Si on suppose :
- Iz = 0,
- R4 << R3
- R9 << R7
- la période du PWM >> C3*R4
Alors :
- la tension aux bornes de C3 est constante, égale à la valeur moyenne du PWM, et n'est pas affectée par le courant s'écoulant dans R3
- la tension aux bornes de R9 est constante, égale à R9*Iled, et n'est pas affectée par le courant s'écoulant dans R7.
alors la tension sur FB sera la somme pondérée des tensions aux bornes de C3 et de R9, qui s'exprime (par théoème de superposition -- ou Millman) :

Pour assurer que les led soient éteintes lorsque PWM = 100%, il faut que V(FB) > 190 mV lorsque V(PWM) = 5V et que Iled = 0. (1)
Par ailleurs, le courant max sera tel que V(FB) = 190 mV et V(PWM) = 0V.
Tu peux commencer le design avec :
- R9 = 190mV/Iled_max,
- choisir R4 = 5 kOhm (pour ne pas tirer trop de courant sur la sortie PWM)
- choisir R3 = 20 *R4
- choisir R7 pour satisfaire la condition (1), avec dans ce cas V(FB) ~ 210 mV

Ceci dit... pourquoi faire ainsi alors quela broche DIM est spécifiquement concue pour controller la led en PWM ?

[Maxeyli]

Bonjour,

Merci Antoane pour les explications et d'avoir pris le temps de me détailler les calculs.

Pour répondre à ta question, c'est vrai que l'utilisation la plus simple est d'utiliser directement mon PWM sur la broche DIM, ce qui est d'ailleurs la typical application sur la datasheet.
J'ai essayé celui du dessus car c'était un montage que j'avais vu sur internet et je souhaitai l'essayer.

Mais je ne comprend pas vraiment l'intérêt de passer par ce type de montage plutôt que de commander directement la pin DIM ?

[Maxeyli]

Du coup, si je pars avec les valeurs que j'avais sur mon schématique et des informations que tu m'as fournis.

- Iz = 0
- R4 << R3, on a 5.1K Ohms << 51K Ohms
- R9 << R7, on a 0.56 Ohms << 5.1K Ohms
- Période du PWM >> R4*C3, PWM >> 1.12 ms

Pour que cela fonctionne:
- LEDs éteintes lorsque le PWM = 100%, V(FB) > 190mV lorsque V(PWM)=5V et que Iled = 0
- LEDs allumés lorsque PWM = 0%, V(FB) = 190mV lorsque V(PWM) = 0V

Détermination des valeur de composants:
Capture d'écran 2023-10-09 103324.png

R4 = 5.1K Ohms

R3 = 51K Ohms

Choix de R7

Quand tu parles de la condition 1, cela correspond aux conditions pour avoir la LEDs éteinte ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

- Période du PWM >> R4*C3, PWM >> 1.12 ms

Désolé, c'est l'inverse : il faut que la fréquence du PWM soit suffisament grande pour être "très atténuée" par le filtre, et que la tension aux bornes du condensateur soit quasi-constante.

Quand tu parles de la condition 1, cela correspond aux conditions pour avoir la LEDs éteinte ?

Oui.

J'ai essayé celui du dessus car c'était un montage que j'avais vu sur internet et je souhaitai l'essayer.

Mais je ne comprend pas vraiment l'intérêt de passer par ce type de montage plutôt que de commander directement la pin DIM ?

Je n'en vois à peu près aucun de valide. Ceci dit :
- certains controleurs n'ont pas de broche DIM
- avec ce montage, le courant dans la led est constant et non PWM, ce qiu peut être souhitable dans certaines application (eg. en photo haute vitess)
- il faudrait une étude détaillée, mais il est possible que le rendement soit légèrement meilleurs
- etc.

[Maxeyli]

D'accord,

Merci pour ces informations.