Mikrocontrollergesteuerter Hochsetzteller für eine LED-Beleuchtung
Für die Umrüstung der Beleuchtungseinheit eines Mikroskops von Halogen- auf
LED-Beleuchtung, wurde eine einfache und kompakte Schaltung benötigt.
Diese soll mit der zur Verfügung stehenden 12-Volt-Wechselspannung einen
einstellbaren Ausgangsstrom von 50 bis 300 mA bei einer maximalen
Ausgangsspannung von ca. 50 V erzeugen. Da kein geeigneter integrierter
Schaltregler verfügbar war, wurde ein einfacher Hochsetzsteller aus einem
MOSFET-Leistungstransistor und einer Diode entworfen. Der MOSFET wird von
dem Pulsweitenmodulator eines Atmel ATtiny861 Mikrocontrollers (MCU)
angesteuert.
Dieser erfasst auch Strom und Spannung auf der Ausgangsseite und wertet einen
Inkrementalgeber zur Eingabe des Sollwerts aus. Überspannung, beispielsweise
durch einen Lastabwurf oder Überstrom als Folge eines Kurzschlusses sperren
den Pulsweitenmodulator unabhängig von der Software über die
Fault Protection Unit des Pulsweitenmodulators.
Die Schaltung ist kompakt auf einer einseitigen Leiterplatte aufgebaut, unter der überwiegenden Verwendung von SMD-Bauteilen. Die großen Bauteile, wie Speicherdrossel, spannungsfeste Folienkondensatoren und Schmelzsicherung, befinden sich als bedrahtete Bauteile auf der Bestückseite der Leiterplatte.