可调线性LED驱动器?线性,非PWM


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我正在开发一种产品,该产品需要导致输出电流从0mA到350mA不等,并且介于两者之间的尽可能多的水平(我想〜1000就足够了)。我无法将LED信号输出到LED,因为这会破坏我产品的目的(这很重要)。

有谁知道允许这种水平电流控制的集成电路?否则,没有人知道如何构建电路来做到这一点吗?我曾考虑过使用运放构建的电压控制电流源,但是我没有这些经验,也不知道任何特定电路。

它还必须能够用完电池。

LED将以极快的速度在空气中移动,并且必须保持稳定的光束而不是眨眼。那就是为什么我不能使用PWM。


为什么不能使用PWM?即使使用RC网络进行平滑处理后?
endlith 2011年

您提出了另一个类似的问题:electronics.stackexchange.com/questions/19877/…。您到底要回答哪一个?
Mike DeSimone

可能不想处理PWM的时钟或开关噪声。
Mike DeSimone

LED将以极快的速度在空气中移动,使用PWM将使其成为闪烁的LED,而不是穿过空气的稳定流。除非您知道一种解决方法?我没有PWM方面的丰富经验,无法知道是否有可能。
彼得·克莱德

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为我们详细说明您的要求,使我们有一半的机会在第一次尝试时回答它,并且不要将其划分为两个问题,除非它们有本质上的不同(可能会有所不同),这将是一个非常非常好的主意。 。您可以使PWM如此之快,以至于在运动中不会出现视觉闪烁。知道它是骑野马,子弹头火车还是子弹会有所帮助。/您可以使用PWM并将其平滑为DC,因此不会出现闪烁(视觉或其他)。/没有人能用眼睛分辨出1000级亮度。告诉我们为什么您需要这么多的关卡将帮助我们为您提供帮助。
罗素·麦克马洪

Answers:


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对于“多合一”选项,ADB8810看起来非常接近您想要的那种东西。如果您在例如Analog Devices,Nat Semi,Linear Tech,TI,Maxim等上搜索“可编程电流”,则可能会找到很多这样的选项。

另一个选择是使用DAC(如果不涉及uC,则使用电位计)或将晶体管设置为电流源来控制运算放大器。

对于〜1000级,您将需要10位或更多位,因此这将非常便宜。

像这样的电路可能会做一些事情:

VCCS

VCCSsim

该晶体管可以是能够吸收必要电流的任何NPN或MOSFET(具有适当的Vth)或达林顿晶体管(编辑-正如Wouter提到的2N2222并不是一个不错的选择,采用额定功率更高的封装,例如TO-220封装)更好)
,如果可能的话,Opamp应该采用轨到轨的进/出方式。
可以更改1欧姆检测电阻以适合所需电流。设置为每10mV输入输出1mA,因此3.5V产生350mA(在运算放大器输入处实际上是每1mV 1mA,电阻分压器将DAC输入除以10)。


我认为图中所示的2n2222在合理电压下对于0.35 A来说有点小。至少应将其冷却(对于25°C的外壳温度,Pmax = 1.2W,这很低)。
Wouter van Ooijen 2011年

@Wouter-我同意,尽管零件编号不是建议(请参阅答案的最后一段)2N2222只是LTSpice列表中的第一个晶体管,我经常在快速示例中使用它:-)我将尝试并记住将零件号更改为合适的零件,以免将来造成混淆。
奥利·格拉泽

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您仍然可以使用PWM来调整驱动器电平。您真正要说的是您不希望LED产生脉冲。这可以通过对PWM输出进行低通滤波,然后使用它来驱动LED来实现。有很多方法可以对PWM信号求平均,以最终使该平均值驱动LED,而不是单个脉冲。这是一种简单的方法:

每当PWM输出为高电平时,Q1就会吸收约20 mA电流。当为低电平时,它吸收0。因此,Q1集电极上的平均电流与PWM占空比成正比。由于电容器不能长期传导电流,所有这些电流最终必须流经LED。C1和R2低通滤波器对单个电流脉冲进行滤波,使得流过LED的电流是平均值,而不是单个开/关脉冲。

假设您使用的是PIC 24H之类的产品来制作PWM。它可以40 MHz的指令速率运行,这也是常规PWM输出的最大PWM时钟(有一个特殊的高速PWM外设可以提高很多,但在这里不是必须的)。要获得1000个不同的输出电平,这意味着PWM频率将为40 kHz,或每个脉冲25 µs。在中点,电容器以10 mA的速率消耗电流,这将持续12.5 µs。(10mA)(12.5µs)/ 22µF = 5.7mV。这就是电容器上的电压在最坏情况下的工作点处会峰峰值变化的程度。180Ω的电阻除以32 µA,这就是流过LED的电流的多少。那是全尺寸的0.16%,或者是630的十分之一,这是人类看不到的。


非常感谢!这非常有帮助。我正在研究您的解释,由于某种原因,我对如何获得10mA的电容器消耗速率感到非常困惑。我知道这并不困难,但是您可以快速解释一下吗?
彼得·克莱德

@Peter:在100%PWM占空比下,电路设置为约20 mA。在50%时,平均电流将为10 mA。在PWM开启阶段,Q1吸收20 mA电流。在一半输出时,LED使用其中的10 mA,而10 mA则为电容器充电。在关闭阶段,LED电流来自电容,因此以10 mA的电流放电。我在占空比为50%时进行了计算,因为这会导致最坏情况的纹波。
Olin Lathrop

@Olin在上述电路中R1电阻的作用是什么?
m.Alin 2011年

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@ m.Alin:R1控制Q1的基极驱动为高电平时可吸收多少电流。假设BE压降为700 mV。将3.3 V施加到基极时,发射极将有2.6 V电压,因此跨接R1。2.6V / 130Ohms = 20mA
Olin Lathrop

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LM8502是一款可以完成此工作的LED IC驱动器。您可以控制输出电流等。

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

我确信还有很多其他类似的LED IC驱动器也可以完成相同的任务。


我对此驱动程序有些困惑...您能确认输出电流没有使用PWM吗?我的led需要具有恒定的线性电流。
彼得·克莱德

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