Driver led lineare regolabile? Lineare, non PWM


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Sto lavorando a un prodotto che richiede una corrente di uscita variabile da 0mA a 350mA e quanti più livelli possibili tra (suppongo che ~ 1000 siano sufficienti). I CANT ha emesso un segnale PWM al led perché ciò avrebbe vanificato lo scopo del mio prodotto (questo è importante).

Qualcuno conosce un circuito integrato che consente questo livello di controllo della corrente? Altrimenti qualcuno ha un'idea di come potrei costruire un circuito per farlo? Ho pensato alle sorgenti di corrente a controllo di tensione costruite con amplificatori operazionali, ma non ho esperienza con questi o conosco circuiti specifici.

Deve anche essere in grado di esaurire le batterie.

Il LED si muoverà a una velocità estremamente elevata attraverso l'aria e deve mantenere un raggio di luce solido anziché un battito di ciglia. ecco perché non posso usare PWM.


Perché non puoi usare PWM? Anche dopo il livellamento con una rete RC?
endolith,

Hai fatto un'altra domanda simile: electronics.stackexchange.com/questions/19877/… . A quale vuoi veramente rispondere?
Mike DeSimone,

Probabilmente non vuole occuparsi dell'orologio del PWM o del rumore di commutazione.
Mike DeSimone,

Il LED si muoverà a velocità estremamente elevate attraverso l'aria e l'uso di PWM lo renderebbe un led lampeggiante piuttosto che un flusso solido che attraversa l'aria. A meno che tu non conosca un modo per lisciarlo? Non ho una vasta esperienza con PWM per sapere se è persino possibile.
Peter Clyde,

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Sarebbe davvero una buona idea precisare il tuo requisito in modo sufficientemente dettagliato da consentirci di avere una mezza possibilità di rispondere al primo tentativo e di non dividerlo in 2 domande a meno che non siano sostanzialmente diverse (che potrebbero essere) . PUOI rendere PWM così veloce che non tremolerà visivamente in movimento. Sapere se sta guidando un bronco, un treno proiettile o un proiettile sarebbe di aiuto. / È possibile utilizzare PWM e uniformarlo a CC in modo che non vi sia sfarfallio (visivo o altro). / Nessuno può distinguere 1000 livelli di luminosità ad occhio. Spiegarci perché hai bisogno di così tanti livelli ci aiuterà ad aiutarti.
Russell McMahon,

Risposte:


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Per un'opzione "all-in-one", ADB8810 sembra abbastanza vicino al tipo di cosa che desideri. Se cerchi "corrente programmabile" su dispositivi analogici, Nat Semi, Linear Tech, TI, Maxim, ecc., Troverai probabilmente alcune opzioni come questa.

Un'altra opzione sarebbe quella di utilizzare un DAC (o addirittura un potenziometro se non è coinvolto uC) per controllare un opamp con transistor impostato come sorgente di corrente.

Per ~ 1000 livelli avresti bisogno di 10 o più bit, quindi questo sarebbe abbastanza economico.

Qualcosa come questo circuito potrebbe fare:

VCCS

VCCSsim

Il transistor potrebbe essere qualsiasi NPN o MOSFET (con Vth appropriato) o darlington in grado di assorbire la corrente necessaria (EDIT - poiché Wouter menziona il 2N2222 non è una buona scelta, qualcosa in un pacchetto classificato per una potenza maggiore, ad esempio un pacchetto TO-220 sarebbe essere meglio)
Opamp dovrebbe essere rail to rail in / out se possibile per rendere le cose più facili.
La resistenza di rilevamento da 1 ohm può essere cambiata per adattarsi alla corrente richiesta. Questo è stato impostato per produrre 1 mA per 10 mV in ingresso, quindi 3,5 V produce 350 mA (all'ingresso opamp in realtà è 1 mA per 1 mV, il divisore del resistore divide l'ingresso DAC per 10)


Penso che il 2n2222 menzionato nel diagramma sia un po 'piccolo per 0,35 A a una tensione ragionevole. Almeno dovrebbe essere raffreddato (Pmax = 1,2 W per una temperatura del case di 25 ° C, che è ottimisticamente bassa).
Wouter van Ooijen,

@Wouter - Sono d'accordo, anche se il numero di parte non era inteso come una raccomandazione (vedi l'ultimo paragrafo di risposta) Il 2N2222 è solo il primo transistor nell'elenco di LTSpice e quello che uso sempre per esempi rapidi :-) Proverò e ricordarsi di cambiare il numero di parte in una parte adatta per salvare la confusione in futuro.
Oli Glaser,

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È ancora possibile utilizzare PWM per regolare il livello dell'unità. Quello che stai davvero dicendo è che non vuoi che il LED pulsi. Ciò può essere ottenuto filtrando passa basso l'uscita PWM, quindi utilizzandola per pilotare il LED. Esistono molti modi per calcolare la media di un segnale PWM in modo tale che alla fine tale media guidi il LED invece dei singoli impulsi. Ecco un modo semplice:

Ogni volta che l'uscita PWM è alta, Q1 affonda di circa 20 mA. Quando è basso, affonda 0. La corrente media sul collettore di Q1 è quindi proporzionale al ciclo di lavoro PWM. Tutta questa corrente deve eventualmente passare attraverso il LED poiché il condensatore non può condurre corrente a lungo termine. C1 e R2 passa basso filtrano i singoli impulsi di corrente in modo che la corrente attraverso il LED sia la media, non i singoli impulsi on / off.

Diciamo che stai usando qualcosa come un PIC 24H per creare il PWM. Può funzionare a una frequenza di istruzione di 40 MHz, che è anche il clock PWM massimo per le normali uscite PWM (esiste una speciale periferica PWM ad alta velocità che può andare molto più in alto, ma qui non è necessario). Per ottenere 1000 diversi livelli di uscita, ciò significa che la frequenza PWM sarà di 40 kHz o 25 µs per impulso. A metà strada, il condensatore viene scaricato a una velocità di 10 mA e ciò accadrà per 12,5 µs. (10mA) (12.5µs) / 22µF = 5.7mV. Questo è quanto la tensione sul condensatore varierà da picco a picco nel punto operativo peggiore. Quello diviso per 180 Ω è 32 µA, che indica quanto varia la corrente attraverso il LED. Questo è lo 0,16% del fondo scala o una parte in 630, che è impossibile da vedere per gli umani.


grazie mille! questo è stato molto utile. Sto lavorando attraverso la tua spiegazione e per qualche motivo sono davvero confuso su come hai ottenuto la velocità di drenaggio del condensatore di 10 mA. So che non è difficile, ma potresti spiegarlo rapidamente?
Peter Clyde,

@Peter: il circuito è impostato per circa 20 mA con duty cycle al 100% PWM. Al 50%, la corrente media sarà di 10 mA. Durante la fase PWM on, Q1 affonda 20 mA. A metà uscita, il LED utilizza 10 mA e 10 mA carica il condensatore. Durante la fase di spegnimento, la corrente del LED proviene dal cappuccio, quindi viene scaricata di 10 mA. Ho fatto il calcolo con un duty cycle del 50% perché ciò provoca l'ondulazione del caso peggiore.
Olin Lathrop,

@Olin Qual è il ruolo del resistore R1 nel circuito sopra?
m.,

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@ m.Alin: R1 controlla quanta corrente Q1 può affondare quando la sua base è spinta in alto. Supponiamo che il calo di BE sia di 700 mV. Quando 3,3 V viene applicato alla base, allora 2,6 V saranno sull'emettitore e quindi attraverseranno R1. 2,6 V / 130 Ohm = 20 mA
Olin Lathrop

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LM8502 è un driver IC LED che farebbe il suo lavoro. È possibile controllare la corrente di uscita tra le altre cose.

http://www.national.com/pf/LM/LM8502.html#Overview

Sono sicuro che ci sono molti altri driver IC LED simili che svolgono lo stesso compito.


Sono un po 'confuso su questo driver ... Puoi confermare che la corrente di uscita non sta usando PWM? Il mio led deve avere una corrente lineare costante.
Peter Clyde,

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