schau mal in die Richtung:
http://www.recom-international.de/LED_driver.html

Der pr4404 macht halt nur 300mA.

google suche:
high power led treiber

ich habs jetzt net intensiv gelesen,d ahcte aber das geht ab 4,5V mitt xxV output.

da kannste selber mal nachschauen => step-up
http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html

Ich sag dir gleich, ohne ne aktive Spannungs-Gegenregelung (=IC) wirst du keine exakte oder regelbare Ausgangsspannung bekommen und eher direkt deine LED zerschießen. Die Variante Hochspannungsgenerator.. (Z-Diode !)
Die Schaltzeiten sind auch im kilohertzbereich... Da müsstest du die ganze zeit nachregeln, und auch noch das ganze zur Batteriespannung nachführen.
Schau dir nach nem IC der die spannung kann die du willst, und dann schau ob du den aktiven Teil (Spule+Fet) ausgehend davon vergrößern kannst.

Ich empfehle hier gerne das www.Roboternetz.de , Forum Abteilung Elektronik, die können das.

http://home.berg.net/opering/projekte/7/index.htm

zum thema:
http://www.nomad.ee/micros/mc34063a/index.shtml (direkt durch den ic geht zuwenig saft)
http://www.mikrocontroller.net/topic/62835

http://www.avrfreaks.net/index.php?name=…t=64368&start=0

Viel Erfolg.. und packs in ein Metallgehäuse damit dich nicht der Staat wegen Funksmog verknackt.

ich dachte du versuchst dass statisch doer von hand zu lösen, die taktung muß ja hochgehen wenn die batteriespannung sinkt.
Wenn du das mit nem AVR machen willst und du das programmiert bekommst, kannste das natürlich tun.
Im bereich von khz würde ich aber für den fet direkt ne treiberstufe aus 2x1A pnp&npn (bc338,bc328 glaub) transistoren zur gateumladung einbauen.

Mos-Fet.
Einfach gesagt, gehts eigentlich nicht ;-)
es gibt low side switch und high side switch.
low side bedeutet, du schaltest minus nach gnd
high side + auf den verbraucher.

low side werden meist n-fets verwendet (irl3803..)
dabei wird das gate (schnellstmöglich) gegenüber gnd mit spannung beaufschlagt, bei logic level n-fets z.B. mit 5V über gnd, dann sind die quasi voll leitend, das gate wirkt dabei wie ein kondensator.
p-fets ham meist höhere Verluste / teurer. da muß man das gate im AUS zustand an + vor den Verbraucher hängen, und zum einschalten auf gnd ziehen. Z.b. irf4905.

Eine (P-FET) Fet Schaltung findest du hier im Forum bei der "Booster Platine ohne Spannungsverlust" wobei dort der FET als regelbarer Widerstand wie ein Transistor genutzt wird.
Der große Vorteil der Fets ist, dass sie bei schneller gate umladung als Ein/Aus Schalter genutzt werden können, mit sehr geringen umschaltverlusten.
Dabei wird das Gate nur be und entladen, es fließt aber kein Strom durch das Gate durch den FET.

alternativ geht auch die möglichkeit einen n-fet zu benutzen und VOR den Verbraucher zu hängen, dann muß aber mit einer stepup schaltung die spannung für das gate über die normale Versorgungsspannung erhöht werden. Für einen 12V Verbraucher und einen logic level fet, der vor dem verbraucher im +Strang hängt sollte man dann z.B. mindestens auf 12V+5V = 17V gehen.
Damit hat man den den Vorteil der geringeren n-fet Verluste/höhere Effizienz.

Ich hab bisher nur PIC in Assembler programmiert kann dir also beim AVR nicht helfen.. => Roboternetz..

hab heute in der Hochschule in ner elektronik zeitung geblättert, da wurde der LT3755 erwähnt für LED z.B. KFZ Scheinwerfer.
Eine Schaltung mit 1A Strom war mit dabei. 4,5 - 40V Eingangsspannung. (Die die auch auf der Linear Seite ist)

http://www.linear.com/pc/productDetail.j…94,C1766,P81080

Schaumal ins Datenblatt, und was Linear da noch drumrum auf der Seite anzeigt.

Zitat von hier: http://www.elektroniknet.de/home/automot…n/druckversion/

Quoted

Der LT3475, ein 36-V/2-MHz-Zweifach-DC/DC-Wandler, wurde so entwickelt, dass er als Zweifach-Konstantstrom-LED-Treiber arbeitet (Bild 3). Jeder Kanal enthält einen internen Stromfühlwiderstand und die Dimm-Steuerung, wodurch er sich zum Treiben von LEDs eignet, die bis zu 1,5 A Strom benötigen. Ein Kanal schaltet 180° phasenverschoben zum anderen, wodurch die Restwelligkeit des Ausgangs beider Kanäle reduziert wird. Die hohe Genauigkeit des Ausgangsstroms wird unabhängig für jeden Kanal über einen Bereich von 50 mA bis 1,5 A gewährleistet. Mit seinem Eingangsspannungsbereich von 4 bis 36 V eignet sich der LT3475 für Automobil-Stromversorgungssysteme. Seine Schaltfrequenz kann von 200 kHz bis zu 2 MHz eingestellt werden, was die Verwendung von kleinen Spulen und Keramikkondensatoren erlaubt, wobei das Schaltrauschen außerhalb des AM-Funkbandes liegt. Kombiniert mit dem thermisch verbesserten TSSOP-20-Gehäuse, bietet er eine kompakte Lösung zum Treiben von Hochstrom-LEDs.

ich würd dir ja zu nem kleinen 12V bleigelakku raten...

Mach doch mal nen Schaltplan in eagle oder so mit dem grundaufbau und den pins wie du sie denkst, daran lässt sichs leichter diskutieren.

Das Problem zwischen PWM Tastverhältnis und Frequenz:
Wenn du einen 12V Akku hast, und daran ein 12V-Leuchtobst anhängst, ohne Spule, dann kannst du die helligkeit einfach darüber regeln, dass du der birne eben getaktet die volle Spannung gibst. 50% der zeit ergibt dann halt ca50% der Spannung.
Der Akku ist dabei annähernd eine "unendliche" Quelle. -Eine Spule oder ein Kondensator sind das nicht.

Das Problem an der Spule ist, dass die halt pro ein-aus Vorgang einmal ihre gespeicherte Energie abgibt. Nur weil du die dann anstatt 0,5sec 1sec an der Spannung lässt, gibt die beim abschalten nicht mehr Energie ab. Die ist schon bei 0,5sec voll,und voller gehts net. (Ich glaub das nennt man dann Sättigung)
Um nun die doppelte Energie rauszubekommen, musst du entweder die Kapazität der Spule in µH Verdoppeln,
oder die spule 2mal im gleichen Zeitraum ein-ausschalten.
Da die Spule sehr schnell ist, ist die Möglichkeit über die Frequenz besser.

Ich würde die 3 ADC Pins so verwenden:
1. LED-Strom
2. Temperatur Diode
3. 1M-Poti zur Helligkeitsregelung
=> Für die Akkuspannung kannste einfach nen extra Komparator IC hinpacken+LED. Wenn die Spannung zu weit fällt geht ne rote LED an, oder dein Reset Pin schaltet ab. Oder du reduzierst die Leistung.
-Der Ausgang/Frequenz geht automatisch hoch wenn die Eingangsspannung niedriger wird. Oder du lässt den Akku einfach krepieren oder schraubst ne Spannungsanzeige dran.

und dann ruhig beide PWM Ausgänge zum Takten verwenden.
Dann kannst du beide abwechselnd takten/schalten (oder auch gleichzeitig), eben jeweils mit Fet+Spule+Z-Diode. und hast so z.B 2x25khz was ja wiederum 50khz gesamt entspricht.

N-Fet / P-Fet
Die Verluste hast du schon richtig hinbekommen:
1.Umladeverluste der Gatekapazität: Ja der Strom dafür sollte begrenzt werden, aber nicht wegen dem Gate/Fet, sondern wegen der Treibertransistoren die sonst evtl überlastet werden. Die schalten ja quasi immer nen Kurzschluss, einmal von 0 auf Betriebsspannung, und dann andersrum.
2. Verluste im FET am Schichtübergang: Hier hat ein N-Fet einfach vom Aufbau intern einen geringeren Verlust als ein P-Fet, ein P-Fet mit gleichem Verlust ist schwieriger=teurer herzustellen. Die größten Verluste treten aber im linearen Bereich auf.
Bei dem Strom von 1A (oder eben dem gepulsten höheren Stromstoß von sagen wer mal 3A) kannste das aber getrost vergessen. Meine Lieblinge der irl3803 und der irf4905 sind schon Extremteile und teuer, die haben auch größere Gatekapazitäten, aber immer noch pF.
Wenn der FET wirklich heiß wird, wird er wahrscheinlich nicht korrekt umgeladen.

ABER: Den Umladestrom wirste mit dem AVR bei den hohen Frequenzen nicht hinbekommen, da solltest du ne kleine Treiberstufe (gibt auch fertig ICs) dafür vorsehen. Da ham schon die PIC mit 25mA Pinstrom Probleme.

Temperaturmessung:
Um die Temperatur unabhängig von der Akkuspannung zu messen, kannst du eine 5V Z-Diode mit hochohmigem Vorwiderstand verwenden.
Parallel dazu hast du dann immer die 5V fest, egal was der Akku macht, du kannst da dann ganz normal den (hochohmigen) Temperaturwiderstand-Spannungsteiler setzen.
Wenn du eh einen 5V Spannungsregler hast für den AVR, nimm den dafür.

Bei der AVR Software kann ich dir nicht helfen ;-)


edit:
*Kram*
Hier wäre noch ne komplett beschaltete N-Mosfet Treiberstufe drin, nur für PWM nicht für ne Spule

*nachschau* ja, die Spule wird oben wohl unterhalb vom Sättigungsbereich betrieben..
Aber schau dir mal die Schaltzeiten an .. wenn du da auf 3V ein und 24V out mit 1,1A gehts , hasste bei 100khz immer noch 9A Strompeaks.
Da musst du auch an die Batterien Elkos packen.

Aufwärtswandler
Ue_min = 3.0V Ue_max = 6.0V Ue = 3.0V
Ua = 24.0V Ia = 1.0A f = 100.0kHz
L = 16.0uH ΔILbei Ue_min = 1.65A

Ich hatte angedacht, die PWM Pins abwechselnd zu benutzen, damit bekommst du hintenraus eine gleichmäßigere Spannung (Ripple), weil der peak immer im 0 vom anderen Pin kommt.
Doppeln musst du dafür nur FET Spule und z-diode, also den ladungsteil.

Ob du dann hinten 2 Kondensatoren nimmst oder einen großen ist dir überlassen, die hängen beide parallel an der Ausgangsspannung. 2 kleine können die Last/Wärme besser verteilen als ein großer. (evtl noch Low ESR)

Wenn du die Dinger gleichzeitig schaltest, kannst du auch bei einer dickeren Spule bleiben.

Ich würde auf alle Fälle Treibertransistoren (oder IC) vorsehen um den AVR zu entlasten, grade im Low-Voltage Bereich haben die gar nicht die hohen Ausgangsströme.
Bei 3V kommste bei den Logic Level FETs dann auch schon an den unteren Gatespannungsbereich mit höheren Verlusten.

Unterschätze auch nicht die Spannungs-Störungen die auf den AVR kommen, da musst du solide entkoppeln, was mit einer Diode wiederum -0,3V gegenüber Batteriespannung für den AVR bedeutet.

Plan das Ding nicht zu klein, auch die Leiterdicke, es nutzt dir ja nichts wenn der IC das kleinste ist, aber Spule FET und Kondensatoren drumrum eh viel mehr Platz brauchen. Du hast ja auch Verlustleistung die weg will.

ich fürchte wenn du den µC nicht mittels diode von der Hauptspannung entkoppelst saugt dir das die Kondensatoren da einfach mit aus. also z.B. 1n4148 470µF (Elko) 100nF (Kerko) ran.

Leg den Leistungsteil auf die Stromstöße im Niederspannungsbereich aus, und das wären bei oberen Eingaben annähern 9A .. (logic level, 20A sind net teuer)

So, mal der Reihe nach was mir einfällt:


Du brauchst pro Transistorpaar nur einen Ausgangspin, der ist dann entweder high oder low, und dazu einen Vorwiderstand zwischen µC-Pin und Transistorpaar,
und dann nochmal nen kleinen Widerstand zwischen Transistoren und Gate, damit die nicht überlastet werden.
Es geht wohl meistens auch ohne den Gatewiderstand, aber korrekt ists mit. (Maximal zulässige Peak Strombelastung der Transistoren beachten)


Die Treibertransistoren würde ich auch an nen "eigenen" Strang hängen mit nem Kondensator direkt davor. Weiß grade auch nicht ob die ne Schutzbeschaltung brauchen wegen der Induktivität.


C-Out, besser 2-3 kleinere Kondensatoren parallel (verteilt die Impulslast)


Über R-Sense, bzw den Pin der in den µC geht brauchste auch nen Puffer-Kondensator, (Also z.B. 1k Widerstand,Kondensator (100nF?),µCPin)
sonst bekommste den ADC Pin gar nicht gescheit umgeladen, weil der Strom ja auch gepulst wird, also gepulste Spannung über R_Sense.
Gleichzeitig schützt das die internen AVR-Z-Dioden bei Überspannung vor Überlastung, weil der Strom in den Pin begrenzt wird.


Ich setze bei FETs immer noch gerne einen Sicherheits Pulldown (n-fet) oder Pullup (P-FET) an das Gate, bzw kannste auch vor die Transistoren setzen, damit das sicher aus ist wenn der IC nicht läuft oder grad nicht im Sockel steckt. 10k Widerstand oder 20k..


Der R-Sense.. Versuchs doch mit verschiedenen Werten was besser geht.
Wenn du 0,25Ohm benutzt oder 0,5Ohm in Kombination mit C-Out hast du einen (sehr kleinen...) Schutzwiderstand mit an den Dioden und deren Pulsstrombelastung sinkt.
(Fällt mir grade ein: du kannst an (parallel, Sperrichtung) die LED noch eine Z-Diode (z.B. 25V) setzen, um sie vor Überspannung zu schützen, das könnte grade am Anfang mal passieren, alla Elektrozaun...Wenn die heiß wird hasste nen Fehler)

Z-Dioden gibts bis unter 1V runter.
Davor kommt einfach ein hochohmiger Widerstand.
Die Spannung die an der Diode abfällt ziehst du von der Gesamtspannung ab, für die restliche legst du den Widerstand aus. (auf den gewünschten Stromfluss durch die Diode, z.B. 1..5mA)
Ich würd's einfach erstmal mit 4k7 probieren, wenn das deinen ADC Pin nicht schnell genug umlädt, musst du halt runtergehen.

Beschaltung wäre dann
Plus,Vorwiderstand,Z-Diode,Masse
parallel zur Z-Diode wieder einen Kerko z.B. 100nF (der dir den ADC schnell umladen kann) . und dann direkt oder mit 100Ohm.. 1kOhm in den µC ADC-Pin. (Der 100nF Kerko ist mit Vorwiderstand besser direkt am µC Pin)
Da fließt kaum Strom, der Vorwiderstand schützt wieder nur den PIN im Notfall.
Wenn der Vorwiderstand zu groß ist, merkst du das am Messergebnis, dann vermischen die Spannungen wenn du den ADC von Pin zu Pin durchschaltest.
(1k-ohm bei 0..5V am ADC beim Pic16 hat noch geklappt, nur nicht zu schnell weiterschalten, 470Ohm geht nat. auch)

Sone Z-Diode hat etwas Toleranz bei der Spannung die sie hält (leiten von..bis,mindestens, spätestens..), je nach Temperatur und Stromstärke (Siehe Datenblatt).
Diese speziellen Referenzen kannst du mit nem Poti exakt abgleichen. Da du aber genug Toleranz drin hast &Tempfühler,
kannste ruhig ne normale Z-Diode nehmen. Wenns dir nicht passt, kannste den gemessenen Wert einfacher in der Software anpassen.

Für den Tempfühler würde ich auch eine Z-Diode mit Vorwiderstand und daran parallel den (sehr hochohmigen) Spannungsteiler aus Festwiderstand und PTC/NTC nutzen.)

Der Vorwiderstand bei einer Z-Diode (und der Referenzen) muss immer so gewählt werden, dass der Strom der durch die Z-Diode fließt + der Strom der abgezweigt wird zum Messen / für einen Spannungsteiler
auch wirklich fließen kann.
Wenn der Vorwiderstand auf 1mA begrenzt, beim Messen werden aber insgesamt 3mA gebraucht funktionierts nicht mehr und die Spannung bricht ein o.ä.
Ein kleiner Kondensator parallel zur Z-Diode hilft da wieder kurz den Messtrom bereitzustellen, besser ist aber ein leicht höherer Gesamtstrom, damit was durch die Diode und den Messpin fließen kann.
--Dabei auch auf die Belastbarkeit der Dioden+Widerstand achten, erhitzen/Überlastung max Strom etc.

...Ein 1/4W Widerstand wird bei seiner "Nennlast" wenn ich mich recht entsinne über 75°C heiß, für ne Messung ist das mit dem Temperaturdrift natürlich Mist.
und es stinkt meist etwas ;-) .. und man verbrennt sich die Griffel.


Schutzbeschaltung der AVR-Pins musste noch überlegen wo mans brauchen kann, der hat soweit ich weiß interne Z-Dioden gegen Überspannung oder negative Spannungen,
Die Z-Dioden kannste mit Vorwiderstad schützen. (-Batterie Verpolschutz?)


Direkt am Pin ein Kondensator ermöglicht z.B. beim ADC durchschalten ein schnelleres Umladen des Messkondensators auf den Messwert am Pin.


Soweit mein Käse zum Thema, hoffe es stimmt soweit :-)
Viel Erfolg, ob's klappt kann ich dir nicht sagen :-)

ach verdammte scheixxe, jetzt hab ich solange getippt, dass mich der Browser bei Vorschau aus dem Login geworfen hat und auch mozilla-zurück bringt den text nichtmehr, ich tipp die blöde Rechnung und den Rest heute abend nochmal, hab keinen bock mehr und grad schädelweh.

Also jetzt doch nochmal:

In Kurz:
Verpolschutz:
Diode z.B. 1N4004 in Sperrichtung bei normalem Betrieb.
Bei Verpolung nahezu Kurzschluß, begrenzung auf 0,3V , bzw -0,3V für die Schaltung.
Diode wird heiß, es funkt beim anstecken sonst passiert nix. Mit Sicherung davor, dann geht die hops.

Transistorstrom:
AVR <==> Transistoren
10mA aus (in) AVR-Pin
5V angenommen
R=U/I = 5V / 0,01A = 500Ohm => 470Ohm Widerstand


Transistor <==> MOSFET
10mA ergibt mit dem gain = hfe von minimal 140 aus dem Datenblatt einen möglichen Strom von >1400mA

BC338-40
BC328-40
=> Komplementär, also identische Daten, Spannung auch 5V nur Strom einmal + einmal - , Rechnung gleich, nur Vorzeichen andersrum.
800mA sollens sein
5V liegen an, 0,7V fallen am Transistotr ab, bleiben 4,3V
4,3V / 0,8A = 5,375Ohm. blöder Wert, gibt z.B. 5,6Ohm.

Es werden vermutlich auch 400mA zum Umladen in passender Schnelligkeit ausreichen (gibts ne exakte Formel mit Ladestrom,Frequenz und Gatekapazität) also nehmen wer
10Ohm statt 5Ohm. Das führt dazu, das wir bei dauerstrom bei ca 2W verlust am Widerstand landen,
da aber der Strom nur Peak ist, und nicht dauernd sondern kurz fließt, nehmen wer einfach mal 1Watt und 10Ohm.
reichelt: Metalloxydwiderstand 1W, 5%, 10 Ohm
--Dann überlasten die Transistoren auch bei 6V nicht.

Wenn nachher der Mosfet heiß wird, einfach den Widerstand verkleinern, oder am Oszi das Schaltverhalten anschauen.
Wenn der Widerstand heiß wird, diesen durch nen dickeren ersetzen. --Wenn mans alles exakt rechnet hat man andere Werte.. die später in echt auch nicht passen ;-)


Überspannungsschutz:
Ne dickere Z-Diode zum Beispiel 25V, oder 26V ohne Widerstand dran. wenn da ein Widerstand dran ist, erhöht das die Spannung die im Leit-Zustand abfällt, somit geht der Schutz flöten.
Als Grundlast kannste ja nen 10k widerstand verbauen.

R_sense:
Mach dir nicht son Kopp darum was die Referenz macht. Wenn du 2V Ref hast und du vergleichst mit 1V, dann machste halt in der Software die Hälfte draus oder verdoppelst.
Ich hab mir den AVR noch nicht angeschaut, aber da gibts bestimmt ne elegante Softwareinterne Methode.
Wenn man z.B. einen 8bit ADC benutzt, hat mein bei 0-5V 255 Schritte.
Bei 0-1V bleiben 51 Schritte. Wenn du 0,5Ohm als R_Sense benutzt, hast du maximal 0,5V was immernoch 25 Schritte, also 25 Helligkeitsstufen wären. Das muß das Auge erstmal auseinanderhalten können.
Wenn das nicht reicht nimm 10bit oder direkt nen ganzen Kasten Bier ;-)

Kondensator:
Tantal sind unnötig. Die sind teurer,empfindlich und die Wahrscheinlichkeit se direkt beim verlöten pinmäßig zu verpolen ist hoch.
Kerko und Elko reichen.

Ob man die Treiber-Transistoren wirklich spannungsmäßig abkoppeln muß - beim drüber nachdenken eigentlich nicht,
eigentlich schalten die ja zeitlich vor dem Mosfet und einen deutlich (10x) geringeren Strom, der sollte von den Eingangselkos locker gefangen werden.


R_Sense am AVR:
ADC_Pin# 100nF # 1k #R_Sense_Pluspin
dann werden die internen z-dioden durch den 1k geschützt, gleichzeitig wird der 100nF kerko etwas bedämpft.
Da das ein sehr hochohmiger messvorgang ist, dürfte der 1k das messergebnis nicht verfälschen.