泵浦几安培持续100 µsec

我想将4-5 A的电流泵送到大功率LED，持续100 µs。我的系统只有3.3 V电池，并且此100 µs高功率事件每10秒发生一次。

在不破坏电池的情况下最好的方法是什么？

下面的答案很好。但是，我正在寻找可以使用和测试的示意图。

更确切的要求：

• 电池：锂离子
• 电流5 A
• 脉冲持续时间：100 µs
• 脉冲上升时间<100 ns
• 脉冲之间的最短时间10毫秒
• 脉冲由控制器的3.3 VI / O GPIO控制
• LED两端的电压降为3.5V。理想情况下，我希望能够串联三个或更多（10.5 V电压降）
• 数据表到LED

奖金问题

如果您有一个更好的大角度LED推荐范围（在不可见范围内），请告诉我。

我已经实施了这个项目，除了漏电流，它运作良好。无论我尝试了什么，我都无法摆脱泄漏。我尝试了几种类型的运算放大器，在运算放大器的输出端增加了一个下拉电阻，等等。最后我关闭了运算放大器以减少泄漏。它可以工作，但不是很整齐。我很高兴听到专家对此情况的看法。

这是我想到的最有效的方法。有一个MAX1682电荷泵给你6.6V的超级电容器。倍压器非常有效，可能超过90％，但它们不能提供大电流。但是平均电流是多少？

5A * 100us / 10s = 0.05mA。

这完全符合MAX1682的45mA规范。

从对数据表的简要了解中，我看不出有任何理由不能与如此大的C2电容器一起使用。

感谢Russell McMahon提供有关电荷泵效率的建议。看起来基于电感器的解决方案将更高效，但将需要更多的组件。看一下MAX17067之类的东西。这还具有可以产生三个串联LED所需的更高电压的好处。今晚我将其添加到原理图中。

现在很重要。您会注意到没有限流电阻。限流将由MCU执行危险的开环方式。您必须通过计算或反复试验（或两者兼而有之）使此正确。

通过向Q2的栅极提供PWM，您将能够使用电感器作为有效的限流器。但是这样您将不会获得非常可靠的电流。只要1）在100us内向LED提供足够的功率，以及2）不违反LED的电流限制，这可能并不重要。

这是我在Altium中进行的模拟。我使用了一个5uH的电感器（而不是原理图中所示的10mH）。我为PWM提供了12us的导通时间和3us的关断时间。我没有使用100uF电容器，而是使用了固定电压源。因此，您可以期待当前的下降。

红色是电流（安培），蓝色是PWM信号。您可以看到您在20us内接近5A，然后保持在该水平附近。

如果您想要更好的电流调节，则可以添加一个检测电阻，并将其反馈到MOSFET。

这里我们有一个0.5ohm的电流检测电阻。在5A时，这应为比较器的负输入提供2.5v的电压。将此与锅中的值进行比较。如果电流过高，则比较器将关闭，反之亦然。开关速度将根据比较器的迟滞而变化。如果速度太高，则可以通过在比较器输出及其+输入之间添加几百k的电阻来增加磁滞（并降低开关速度）。

注意：您必须使用具有漏极开路输出的高速（<0.1us传播延迟）比较器。您可能会看到LMV7235，该产品可从Farnell购买，价格约为1磅。

添加：

上面的电路仅假设一个LED。如果仍要串联使用3个，则可以使用两个MAX1682来提供13.2v。

此外，非常感谢Telaclavo在此方面的建议。

添加：

OP表示：

• 他希望当前的上升时间非常快
• 对效率不感兴趣
• 会有一个脉冲，或者两个脉冲间隔80us，然后停顿很长时间
• 需要一个简单，坚固的电路

这是一个线性电流调节器的电路。这仅是可行的，因为占空比非常低。如果占空比太大，该电路可能会使晶体管过热。

想法：

• MCU或555的高电压将打开LED。低压将其关闭。
• 使用分压器设置电流，或将其放入锅中使其可调。或者使用数字电位器或DAC，以便MCU可以改变它。
• 在原理图中，电流设置为3.3A。您可以将其设置为任何您想要的。
• 我只画了一个LED，但它代表了三个LED。
• 如果仅使用单个LED，则将升压调节器的输出电压设置得较低。
• 出于安全考虑，我建议使用基于555的脉冲发生器，因此要保持电流开通相当困难。
• 您还可以通过选择具有电流限制的升压调节器来使其更安全。因此，即使闪光灯保持打开状态，稳压器也仍然会限制电流。
• 我不能说开机时间是多少。这将取决于接线的电感。
• 您应仔细布局PCB以避免EMI。

这是平均功率

功率= 5 A $\times$ 10.5伏 $\times$ 100 $\mu$s / 10毫秒= 0.525瓦。

几乎所有电池，平均功率都很容易。您只需要一个商店来容纳脉冲。

电容器会“下降”到100伏0.5V $\mu$s必须是

C =我 $\times$ t / V = 5安 $\times$ 100 $\mu$s / 0.5 V = 1000 $\mu$F。

如果额定电压还可以，超级电容器在这里会做得很好。

电子与OE

一焦耳小偷可能会回答你的问题：它是一种升压转换器，让您在一系列公开的电路与电感器产生高电压。由于电源由电感器提供，因此您不必直接从电池提供电流。

您必须调整电路，以便在电压上升时为LED提供适当的电流。

考虑涉及的有效串联电阻（ESR）和功率传输中的损耗。

在最坏的情况下，最大输入电平：

• 正向浪涌电流，tp = 100μs
• IF = 5 A Vf = 3.5 V标称!!
• IF = 1 A Vf = 2.0 V标称最大2.5 V
• 如果= 0.2 A Vf = 1.5 V标称值

同样根据LED规格，计算ESR [mΩ]

Vf ... If [A] ...。。。增量V /增量I

• 3.5。。。5
• 2.8。。。3。。。0.7 / 2 => 350毫欧
• 2.0。。。1。。。0.8 / 2 => 400毫欧
• 1.5。。。0.2 。。0.5 / 0.8 => 625兆欧
• 1.1。。。0.001。。。0.4 / .2 => 2000毫欧

（ESR的粗略估算）

• 随着电流上升，ESR急剧下降。
• 您需要一个带有电容器且开关ESR <350mΩ的〜10％= 35mΩ的电源。

现在去寻找一个合适的低ESR电容器并合计开关。

也许用扼流圈将电池ESR断开，以将电流限制在其规格范围内。并使用合适的保险丝以防止电池故障。

• 这些是低ESR $ 0.40开关，< 15mΩ，带10 V驱动器35 A [FDD8778CT]
• 这些是低ESR 0.40美元的电容器〜7mΩ，CAP ALUM 68 µF 16 V 20％通孔
• 根据需要选择更大的µF值。

假设您可以管理锂离子电池的充电，请为LED上的12 V选择4个3 V电池，并在地面上串联一个开关。

您可以用5 V或更高的12 V驱动，因此晶体管可以放大3 V输出以获得12 V输出，以驱动MOSFET从三个LED 11.5 V获得5 A，而从12 V锂离子源下降0.5 V 。您应该使用串的ESR和增加的电阻器来设计整体电流限制，以优化值，即在5 A <100mΩ非线绕电阻器下压降0.4V。

电容器跨过锂离子电池串，可能插入了微熔丝和铁氧体扼流圈，这是一种很好的做法。

您可以使用3 V串中最低的锂离子电池运行PIC吗？具有12V的3x LED，12V的栅极驱动器和5A受控的熔融脉冲至LED。

有照片吗？